xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/kernfs/mod.rs (revision 1d37ca6d172e01a98fa6785d2b3e07fb8202a4a9)
1a03c4f9dSLoGin use core::{cmp::min, fmt::Debug, intrinsics::unlikely};
26b4e7a29SLoGin 
36b4e7a29SLoGin use alloc::{
46b4e7a29SLoGin     string::String,
56b4e7a29SLoGin     sync::{Arc, Weak},
66b4e7a29SLoGin     vec::Vec,
76b4e7a29SLoGin };
86b4e7a29SLoGin use hashbrown::HashMap;
991e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
106b4e7a29SLoGin 
116b4e7a29SLoGin use crate::{
1202343d0bSLoGin     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
1306d5e247SLoGin     libs::{
1406d5e247SLoGin         casting::DowncastArc,
1506d5e247SLoGin         rwlock::RwLock,
1606d5e247SLoGin         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
1706d5e247SLoGin     },
186b4e7a29SLoGin     time::TimeSpec,
196b4e7a29SLoGin };
206b4e7a29SLoGin 
216b4e7a29SLoGin use self::callback::{KernCallbackData, KernFSCallback, KernInodePrivateData};
226b4e7a29SLoGin 
236b4e7a29SLoGin use super::vfs::{
246b4e7a29SLoGin     core::generate_inode_id, file::FileMode, syscall::ModeType, FilePrivateData, FileSystem,
2540609970SGnoCiYeH     FileType, FsInfo, IndexNode, InodeId, Metadata,
266b4e7a29SLoGin };
276b4e7a29SLoGin 
286b4e7a29SLoGin pub mod callback;
296b4e7a29SLoGin 
306b4e7a29SLoGin #[derive(Debug)]
316b4e7a29SLoGin pub struct KernFS {
326b4e7a29SLoGin     root_inode: Arc<KernFSInode>,
336b4e7a29SLoGin }
346b4e7a29SLoGin 
356b4e7a29SLoGin impl FileSystem for KernFS {
366b4e7a29SLoGin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
376b4e7a29SLoGin         self
386b4e7a29SLoGin     }
396b4e7a29SLoGin 
406b4e7a29SLoGin     fn info(&self) -> FsInfo {
416b4e7a29SLoGin         return FsInfo {
426b4e7a29SLoGin             blk_dev_id: 0,
436b4e7a29SLoGin             max_name_len: KernFS::MAX_NAMELEN,
446b4e7a29SLoGin         };
456b4e7a29SLoGin     }
466b4e7a29SLoGin 
476b4e7a29SLoGin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn IndexNode> {
486b4e7a29SLoGin         return self.root_inode.clone();
496b4e7a29SLoGin     }
50*1d37ca6dSDonkey Kane 
51*1d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
52*1d37ca6dSDonkey Kane         "kernfs"
53*1d37ca6dSDonkey Kane     }
546b4e7a29SLoGin }
556b4e7a29SLoGin 
566b4e7a29SLoGin impl KernFS {
576b4e7a29SLoGin     pub const MAX_NAMELEN: usize = 4096;
586b4e7a29SLoGin 
596b4e7a29SLoGin     #[allow(dead_code)]
606b4e7a29SLoGin     pub fn new() -> Arc<Self> {
616b4e7a29SLoGin         let root_inode = Self::create_root_inode();
626b4e7a29SLoGin         let fs = Arc::new(Self {
636b4e7a29SLoGin             root_inode: root_inode.clone(),
646b4e7a29SLoGin         });
656b4e7a29SLoGin 
666b4e7a29SLoGin         {
676b4e7a29SLoGin             let ptr = root_inode.as_ref() as *const KernFSInode as *mut KernFSInode;
686b4e7a29SLoGin             unsafe {
696b4e7a29SLoGin                 (*ptr).self_ref = Arc::downgrade(&root_inode);
706b4e7a29SLoGin             }
716b4e7a29SLoGin         }
72a03c4f9dSLoGin         root_inode.inner.write().parent = Arc::downgrade(&root_inode);
736b4e7a29SLoGin         *root_inode.fs.write() = Arc::downgrade(&fs);
746b4e7a29SLoGin         return fs;
756b4e7a29SLoGin     }
766b4e7a29SLoGin 
776b4e7a29SLoGin     fn create_root_inode() -> Arc<KernFSInode> {
786b4e7a29SLoGin         let metadata = Metadata {
796b4e7a29SLoGin             size: 0,
806b4e7a29SLoGin             mode: ModeType::from_bits_truncate(0o755),
816b4e7a29SLoGin             uid: 0,
826b4e7a29SLoGin             gid: 0,
836b4e7a29SLoGin             blk_size: 0,
846b4e7a29SLoGin             blocks: 0,
856b4e7a29SLoGin             atime: TimeSpec::new(0, 0),
866b4e7a29SLoGin             mtime: TimeSpec::new(0, 0),
876b4e7a29SLoGin             ctime: TimeSpec::new(0, 0),
886b4e7a29SLoGin             dev_id: 0,
896b4e7a29SLoGin             inode_id: generate_inode_id(),
906b4e7a29SLoGin             file_type: FileType::Dir,
916b4e7a29SLoGin             nlinks: 1,
9202343d0bSLoGin             raw_dev: DeviceNumber::default(),
936b4e7a29SLoGin         };
946b4e7a29SLoGin         let root_inode = Arc::new(KernFSInode {
9506d5e247SLoGin             name: String::from(""),
96a03c4f9dSLoGin             inner: RwLock::new(InnerKernFSInode {
976b4e7a29SLoGin                 parent: Weak::new(),
986b4e7a29SLoGin                 metadata,
99a03c4f9dSLoGin                 symlink_target: None,
100a03c4f9dSLoGin                 symlink_target_absolute_path: None,
1016b4e7a29SLoGin             }),
1026b4e7a29SLoGin             self_ref: Weak::new(),
1036b4e7a29SLoGin             fs: RwLock::new(Weak::new()),
1046b4e7a29SLoGin             private_data: SpinLock::new(None),
1056b4e7a29SLoGin             callback: None,
1066b4e7a29SLoGin             children: SpinLock::new(HashMap::new()),
1076b4e7a29SLoGin             inode_type: KernInodeType::Dir,
1086b4e7a29SLoGin         });
1096b4e7a29SLoGin 
1106b4e7a29SLoGin         return root_inode;
1116b4e7a29SLoGin     }
1126b4e7a29SLoGin }
1136b4e7a29SLoGin 
1146b4e7a29SLoGin #[derive(Debug)]
1156b4e7a29SLoGin pub struct KernFSInode {
116a03c4f9dSLoGin     inner: RwLock<InnerKernFSInode>,
1176b4e7a29SLoGin     /// 指向当前Inode所属的文件系统的弱引用
1186b4e7a29SLoGin     fs: RwLock<Weak<KernFS>>,
1196b4e7a29SLoGin     /// 指向自身的弱引用
1206b4e7a29SLoGin     self_ref: Weak<KernFSInode>,
1216b4e7a29SLoGin     /// 私有数据
1226b4e7a29SLoGin     private_data: SpinLock<Option<KernInodePrivateData>>,
1236b4e7a29SLoGin     /// 回调函数
1246b4e7a29SLoGin     callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
1256b4e7a29SLoGin     /// 子Inode
1266b4e7a29SLoGin     children: SpinLock<HashMap<String, Arc<KernFSInode>>>,
1276b4e7a29SLoGin     /// Inode类型
1286b4e7a29SLoGin     inode_type: KernInodeType,
12906d5e247SLoGin     /// Inode名称
13006d5e247SLoGin     name: String,
1316b4e7a29SLoGin }
1326b4e7a29SLoGin 
1336b4e7a29SLoGin #[derive(Debug)]
1346b4e7a29SLoGin pub struct InnerKernFSInode {
1356b4e7a29SLoGin     parent: Weak<KernFSInode>,
1366b4e7a29SLoGin 
1376b4e7a29SLoGin     /// 当前inode的元数据
1386b4e7a29SLoGin     metadata: Metadata,
139a03c4f9dSLoGin     /// 符号链接指向的inode(仅当inode_type为SymLink时有效)
140a03c4f9dSLoGin     symlink_target: Option<Weak<KernFSInode>>,
141a03c4f9dSLoGin     symlink_target_absolute_path: Option<String>,
1426b4e7a29SLoGin }
1436b4e7a29SLoGin 
1446b4e7a29SLoGin impl IndexNode for KernFSInode {
1456b4e7a29SLoGin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
1466b4e7a29SLoGin         self
1476b4e7a29SLoGin     }
1486b4e7a29SLoGin 
1496b4e7a29SLoGin     fn open(&self, _data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> Result<(), SystemError> {
1506b4e7a29SLoGin         if let Some(callback) = self.callback {
1516b4e7a29SLoGin             let callback_data =
1526b4e7a29SLoGin                 KernCallbackData::new(self.self_ref.upgrade().unwrap(), self.private_data.lock());
1536b4e7a29SLoGin             return callback.open(callback_data);
1546b4e7a29SLoGin         }
1556b4e7a29SLoGin 
1566b4e7a29SLoGin         return Ok(());
1576b4e7a29SLoGin     }
1586b4e7a29SLoGin 
1596b4e7a29SLoGin     fn close(&self, _data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
1606b4e7a29SLoGin         return Ok(());
1616b4e7a29SLoGin     }
1626b4e7a29SLoGin 
1636b4e7a29SLoGin     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
164a03c4f9dSLoGin         return Ok(self.inner.read().metadata.clone());
1656b4e7a29SLoGin     }
1666b4e7a29SLoGin 
1676b4e7a29SLoGin     fn set_metadata(&self, _metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
1686b4e7a29SLoGin         // 若文件系统没有实现此方法,则返回“不支持”
1696b4e7a29SLoGin         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
1706b4e7a29SLoGin     }
1716b4e7a29SLoGin 
1726b4e7a29SLoGin     fn resize(&self, _len: usize) -> Result<(), SystemError> {
1736b4e7a29SLoGin         return Ok(());
1746b4e7a29SLoGin     }
1756b4e7a29SLoGin 
1766b4e7a29SLoGin     fn create_with_data(
1776b4e7a29SLoGin         &self,
1786b4e7a29SLoGin         _name: &str,
1796b4e7a29SLoGin         _file_type: FileType,
1806b4e7a29SLoGin         _mode: ModeType,
1816b4e7a29SLoGin         _data: usize,
1826b4e7a29SLoGin     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
1836b4e7a29SLoGin         // 应当通过kernfs的其它方法来创建文件,而不能从用户态直接调用此方法。
1846b4e7a29SLoGin         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
1856b4e7a29SLoGin     }
1866b4e7a29SLoGin 
1876b4e7a29SLoGin     fn link(&self, _name: &str, _other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
1886b4e7a29SLoGin         // 应当通过kernfs的其它方法来操作文件,而不能从用户态直接调用此方法。
1896b4e7a29SLoGin         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
1906b4e7a29SLoGin     }
1916b4e7a29SLoGin 
1926b4e7a29SLoGin     fn unlink(&self, _name: &str) -> Result<(), SystemError> {
1936b4e7a29SLoGin         // 应当通过kernfs的其它方法来操作文件,而不能从用户态直接调用此方法。
1946b4e7a29SLoGin         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
1956b4e7a29SLoGin     }
1966b4e7a29SLoGin 
1976b4e7a29SLoGin     fn rmdir(&self, _name: &str) -> Result<(), SystemError> {
1986b4e7a29SLoGin         // 应当通过kernfs的其它方法来操作文件,而不能从用户态直接调用此方法。
1996b4e7a29SLoGin         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
2006b4e7a29SLoGin     }
2016b4e7a29SLoGin 
2029e481b3bSTTaq     fn move_to(
2036b4e7a29SLoGin         &self,
2046b4e7a29SLoGin         _old_name: &str,
2056b4e7a29SLoGin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
2066b4e7a29SLoGin         _new_name: &str,
2076b4e7a29SLoGin     ) -> Result<(), SystemError> {
2086b4e7a29SLoGin         // 应当通过kernfs的其它方法来操作文件,而不能从用户态直接调用此方法。
2096b4e7a29SLoGin         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
2106b4e7a29SLoGin     }
2116b4e7a29SLoGin 
2126b4e7a29SLoGin     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
2136b4e7a29SLoGin         if unlikely(name.len() > KernFS::MAX_NAMELEN) {
2146b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENAMETOOLONG);
2156b4e7a29SLoGin         }
2166b4e7a29SLoGin         if unlikely(self.inode_type != KernInodeType::Dir) {
2176b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
2186b4e7a29SLoGin         }
21906d5e247SLoGin         match name {
22006d5e247SLoGin             "" | "." => {
22106d5e247SLoGin                 return Ok(self.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
22206d5e247SLoGin             }
22306d5e247SLoGin 
22406d5e247SLoGin             ".." => {
22506d5e247SLoGin                 return Ok(self
22606d5e247SLoGin                     .inner
227a03c4f9dSLoGin                     .read()
22806d5e247SLoGin                     .parent
22906d5e247SLoGin                     .upgrade()
23006d5e247SLoGin                     .ok_or(SystemError::ENOENT)?);
23106d5e247SLoGin             }
23206d5e247SLoGin             name => {
23306d5e247SLoGin                 // 在子目录项中查找
23406d5e247SLoGin                 return Ok(self
2356b4e7a29SLoGin                     .children
2366b4e7a29SLoGin                     .lock()
2376b4e7a29SLoGin                     .get(name)
23806d5e247SLoGin                     .ok_or(SystemError::ENOENT)?
23906d5e247SLoGin                     .clone());
24006d5e247SLoGin             }
24106d5e247SLoGin         }
2426b4e7a29SLoGin     }
2436b4e7a29SLoGin 
2446b4e7a29SLoGin     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
2456b4e7a29SLoGin         if self.inode_type != KernInodeType::Dir {
2466b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
2476b4e7a29SLoGin         }
2486b4e7a29SLoGin 
2496b4e7a29SLoGin         let children = self.children.lock();
2506b4e7a29SLoGin         let r = children
2516b4e7a29SLoGin             .iter()
2526b4e7a29SLoGin             .find(|(_, v)| v.metadata().unwrap().inode_id == ino)
2536b4e7a29SLoGin             .map(|(k, _)| k.clone());
2546b4e7a29SLoGin 
2556b4e7a29SLoGin         return r.ok_or(SystemError::ENOENT);
2566b4e7a29SLoGin     }
2576b4e7a29SLoGin 
2586b4e7a29SLoGin     fn get_entry_name_and_metadata(&self, ino: InodeId) -> Result<(String, Metadata), SystemError> {
2596b4e7a29SLoGin         // 如果有条件,请在文件系统中使用高效的方式实现本接口,而不是依赖这个低效率的默认实现。
2606b4e7a29SLoGin         let name = self.get_entry_name(ino)?;
2616b4e7a29SLoGin         let entry = self.find(&name)?;
2626b4e7a29SLoGin         return Ok((name, entry.metadata()?));
2636b4e7a29SLoGin     }
2646b4e7a29SLoGin 
26552da9a59SGnoCiYeH     fn ioctl(
26652da9a59SGnoCiYeH         &self,
26752da9a59SGnoCiYeH         _cmd: u32,
26852da9a59SGnoCiYeH         _data: usize,
26952da9a59SGnoCiYeH         _private_data: &FilePrivateData,
27052da9a59SGnoCiYeH     ) -> Result<usize, SystemError> {
2716b4e7a29SLoGin         // 若文件系统没有实现此方法,则返回“不支持”
2726b4e7a29SLoGin         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
2736b4e7a29SLoGin     }
2746b4e7a29SLoGin 
2756b4e7a29SLoGin     fn truncate(&self, _len: usize) -> Result<(), SystemError> {
2766b4e7a29SLoGin         // 应当通过kernfs的其它方法来操作文件,而不能从用户态直接调用此方法。
2776b4e7a29SLoGin         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
2786b4e7a29SLoGin     }
2796b4e7a29SLoGin 
2806b4e7a29SLoGin     fn sync(&self) -> Result<(), SystemError> {
2816b4e7a29SLoGin         return Ok(());
2826b4e7a29SLoGin     }
2836b4e7a29SLoGin 
2846b4e7a29SLoGin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
2856b4e7a29SLoGin         return self.fs.read().upgrade().unwrap();
2866b4e7a29SLoGin     }
2876b4e7a29SLoGin 
2886b4e7a29SLoGin     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
28906d5e247SLoGin         let info = self.metadata()?;
29006d5e247SLoGin         if info.file_type != FileType::Dir {
29106d5e247SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
2926b4e7a29SLoGin         }
29306d5e247SLoGin 
29406d5e247SLoGin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
29506d5e247SLoGin         keys.push(String::from("."));
29606d5e247SLoGin         keys.push(String::from(".."));
29706d5e247SLoGin         self.children
29806d5e247SLoGin             .lock()
29906d5e247SLoGin             .keys()
30006d5e247SLoGin             .into_iter()
30106d5e247SLoGin             .for_each(|x| keys.push(x.clone()));
30206d5e247SLoGin 
30306d5e247SLoGin         return Ok(keys);
3046b4e7a29SLoGin     }
3056b4e7a29SLoGin 
3066b4e7a29SLoGin     fn read_at(
3076b4e7a29SLoGin         &self,
3086b4e7a29SLoGin         offset: usize,
3096b4e7a29SLoGin         len: usize,
3106b4e7a29SLoGin         buf: &mut [u8],
3116b4e7a29SLoGin         _data: &mut FilePrivateData,
3126b4e7a29SLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
313a03c4f9dSLoGin         if self.inode_type == KernInodeType::SymLink {
314a03c4f9dSLoGin             let inner = self.inner.read();
315a03c4f9dSLoGin             if offset >= inner.symlink_target_absolute_path.as_ref().unwrap().len() {
316a03c4f9dSLoGin                 return Ok(0);
317a03c4f9dSLoGin             }
318a03c4f9dSLoGin             let len = min(len, buf.len());
319a03c4f9dSLoGin             let len = min(
320a03c4f9dSLoGin                 len,
321a03c4f9dSLoGin                 inner.symlink_target_absolute_path.as_ref().unwrap().len() - offset,
322a03c4f9dSLoGin             );
323a03c4f9dSLoGin             buf[0..len].copy_from_slice(
324a03c4f9dSLoGin                 &inner
325a03c4f9dSLoGin                     .symlink_target_absolute_path
326a03c4f9dSLoGin                     .as_ref()
327a03c4f9dSLoGin                     .unwrap()
328a03c4f9dSLoGin                     .as_bytes()[offset..offset + len],
329a03c4f9dSLoGin             );
330a03c4f9dSLoGin             return Ok(len);
331a03c4f9dSLoGin         }
3326b4e7a29SLoGin         if self.inode_type != KernInodeType::File {
3336b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::EISDIR);
3346b4e7a29SLoGin         }
3356b4e7a29SLoGin 
3366b4e7a29SLoGin         if self.callback.is_none() {
33706d5e247SLoGin             kwarn!("kernfs: callback is none");
3386b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
3396b4e7a29SLoGin         }
3406b4e7a29SLoGin 
3416b4e7a29SLoGin         let callback_data =
3426b4e7a29SLoGin             KernCallbackData::new(self.self_ref.upgrade().unwrap(), self.private_data.lock());
3436b4e7a29SLoGin         return self
3446b4e7a29SLoGin             .callback
3456b4e7a29SLoGin             .as_ref()
3466b4e7a29SLoGin             .unwrap()
3476b4e7a29SLoGin             .read(callback_data, &mut buf[..len], offset);
3486b4e7a29SLoGin     }
3496b4e7a29SLoGin 
3506b4e7a29SLoGin     fn write_at(
3516b4e7a29SLoGin         &self,
3526b4e7a29SLoGin         offset: usize,
3536b4e7a29SLoGin         len: usize,
3546b4e7a29SLoGin         buf: &[u8],
3556b4e7a29SLoGin         _data: &mut FilePrivateData,
3566b4e7a29SLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
3576b4e7a29SLoGin         if self.inode_type != KernInodeType::File {
3586b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::EISDIR);
3596b4e7a29SLoGin         }
3606b4e7a29SLoGin 
3616b4e7a29SLoGin         if self.callback.is_none() {
3626b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
3636b4e7a29SLoGin         }
3646b4e7a29SLoGin 
3656b4e7a29SLoGin         let callback_data =
3666b4e7a29SLoGin             KernCallbackData::new(self.self_ref.upgrade().unwrap(), self.private_data.lock());
3676b4e7a29SLoGin         return self
3686b4e7a29SLoGin             .callback
3696b4e7a29SLoGin             .as_ref()
3706b4e7a29SLoGin             .unwrap()
3716b4e7a29SLoGin             .write(callback_data, &buf[..len], offset);
3726b4e7a29SLoGin     }
3739e481b3bSTTaq 
3749e481b3bSTTaq     fn rename(&self, _old_name: &str, _new_name: &str) -> Result<(), SystemError> {
3759e481b3bSTTaq         // 待实现
3769e481b3bSTTaq         Err(SystemError::ENOSYS)
3779e481b3bSTTaq     }
3786b4e7a29SLoGin }
3796b4e7a29SLoGin 
3806b4e7a29SLoGin impl KernFSInode {
381a03c4f9dSLoGin     pub fn new(
382a03c4f9dSLoGin         parent: Option<Arc<KernFSInode>>,
383a03c4f9dSLoGin         name: String,
384a03c4f9dSLoGin         mut metadata: Metadata,
385a03c4f9dSLoGin         inode_type: KernInodeType,
386a03c4f9dSLoGin         private_data: Option<KernInodePrivateData>,
387a03c4f9dSLoGin         callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
388a03c4f9dSLoGin     ) -> Arc<KernFSInode> {
389a03c4f9dSLoGin         metadata.file_type = inode_type.into();
390a03c4f9dSLoGin         let parent: Weak<KernFSInode> = parent.map(|x| Arc::downgrade(&x)).unwrap_or_default();
391a03c4f9dSLoGin 
392a03c4f9dSLoGin         let inode = Arc::new(KernFSInode {
393a03c4f9dSLoGin             name,
394a03c4f9dSLoGin             inner: RwLock::new(InnerKernFSInode {
395a03c4f9dSLoGin                 parent: parent.clone(),
396a03c4f9dSLoGin                 metadata,
397a03c4f9dSLoGin                 symlink_target: None,
398a03c4f9dSLoGin                 symlink_target_absolute_path: None,
399a03c4f9dSLoGin             }),
400a03c4f9dSLoGin             self_ref: Weak::new(),
401a03c4f9dSLoGin             fs: RwLock::new(Weak::new()),
402a03c4f9dSLoGin             private_data: SpinLock::new(private_data),
403a03c4f9dSLoGin             callback,
404a03c4f9dSLoGin             children: SpinLock::new(HashMap::new()),
405a03c4f9dSLoGin             inode_type,
406a03c4f9dSLoGin         });
407a03c4f9dSLoGin 
408a03c4f9dSLoGin         {
409a03c4f9dSLoGin             let ptr = inode.as_ref() as *const KernFSInode as *mut KernFSInode;
410a03c4f9dSLoGin             unsafe {
411a03c4f9dSLoGin                 (*ptr).self_ref = Arc::downgrade(&inode);
412a03c4f9dSLoGin             }
413a03c4f9dSLoGin         }
414a03c4f9dSLoGin         if parent.strong_count() > 0 {
415a03c4f9dSLoGin             let kernfs = parent
416a03c4f9dSLoGin                 .upgrade()
417a03c4f9dSLoGin                 .unwrap()
418a03c4f9dSLoGin                 .fs()
419a03c4f9dSLoGin                 .downcast_arc::<KernFS>()
420a03c4f9dSLoGin                 .expect("KernFSInode::new: parent is not a KernFS instance");
421a03c4f9dSLoGin             *inode.fs.write() = Arc::downgrade(&kernfs);
422a03c4f9dSLoGin         }
423a03c4f9dSLoGin         return inode;
424a03c4f9dSLoGin     }
425a03c4f9dSLoGin 
4266b4e7a29SLoGin     /// 在当前inode下增加子目录
4276b4e7a29SLoGin     ///
4286b4e7a29SLoGin     /// ## 参数
4296b4e7a29SLoGin     ///
4306b4e7a29SLoGin     /// - `name`:子目录名称
4316b4e7a29SLoGin     /// - `mode`:子目录权限
4326b4e7a29SLoGin     /// - `private_data`:子目录私有数据
4336b4e7a29SLoGin     /// - `callback`:子目录回调函数
4346b4e7a29SLoGin     ///
4356b4e7a29SLoGin     /// ## 返回值
4366b4e7a29SLoGin     ///
4376b4e7a29SLoGin     /// - 成功:子目录inode
4386b4e7a29SLoGin     /// - 失败:错误码
4396b4e7a29SLoGin     #[allow(dead_code)]
4406b4e7a29SLoGin     #[inline]
4416b4e7a29SLoGin     pub fn add_dir(
4426b4e7a29SLoGin         &self,
4436b4e7a29SLoGin         name: String,
4446b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
4456b4e7a29SLoGin         private_data: Option<KernInodePrivateData>,
4466b4e7a29SLoGin         callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
4476b4e7a29SLoGin     ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError> {
4486b4e7a29SLoGin         if unlikely(self.inode_type != KernInodeType::Dir) {
4496b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
4506b4e7a29SLoGin         }
4516b4e7a29SLoGin 
4527eda31b2SLoGin         return self.inner_create(name, KernInodeType::Dir, mode, 0, private_data, callback);
4536b4e7a29SLoGin     }
4546b4e7a29SLoGin 
4556b4e7a29SLoGin     /// 在当前inode下增加文件
4566b4e7a29SLoGin     ///
4576b4e7a29SLoGin     /// ## 参数
4586b4e7a29SLoGin     ///
4596b4e7a29SLoGin     /// - `name`:文件名称
4606b4e7a29SLoGin     /// - `mode`:文件权限
4617eda31b2SLoGin     /// - `size`:文件大小(如果不指定,则默认为4096)
4626b4e7a29SLoGin     /// - `private_data`:文件私有数据
4636b4e7a29SLoGin     /// - `callback`:文件回调函数
4646b4e7a29SLoGin     ///
4657eda31b2SLoGin     ///
4666b4e7a29SLoGin     /// ## 返回值
4676b4e7a29SLoGin     ///
4686b4e7a29SLoGin     /// - 成功:文件inode
4696b4e7a29SLoGin     /// - 失败:错误码
4706b4e7a29SLoGin     #[allow(dead_code)]
4716b4e7a29SLoGin     #[inline]
4726b4e7a29SLoGin     pub fn add_file(
4736b4e7a29SLoGin         &self,
4746b4e7a29SLoGin         name: String,
4756b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
4767eda31b2SLoGin         size: Option<usize>,
4776b4e7a29SLoGin         private_data: Option<KernInodePrivateData>,
4786b4e7a29SLoGin         callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
4796b4e7a29SLoGin     ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError> {
4806b4e7a29SLoGin         if unlikely(self.inode_type != KernInodeType::Dir) {
4816b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
4826b4e7a29SLoGin         }
4836b4e7a29SLoGin 
4847eda31b2SLoGin         let size = size.unwrap_or(4096);
4857eda31b2SLoGin         return self.inner_create(
4867eda31b2SLoGin             name,
4877eda31b2SLoGin             KernInodeType::File,
4887eda31b2SLoGin             mode,
4897eda31b2SLoGin             size,
4907eda31b2SLoGin             private_data,
4917eda31b2SLoGin             callback,
4927eda31b2SLoGin         );
4936b4e7a29SLoGin     }
4946b4e7a29SLoGin 
4956b4e7a29SLoGin     fn inner_create(
4966b4e7a29SLoGin         &self,
4976b4e7a29SLoGin         name: String,
4986b4e7a29SLoGin         file_type: KernInodeType,
4996b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
5007eda31b2SLoGin         mut size: usize,
5016b4e7a29SLoGin         private_data: Option<KernInodePrivateData>,
5026b4e7a29SLoGin         callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
5036b4e7a29SLoGin     ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError> {
504a03c4f9dSLoGin         match file_type {
505a03c4f9dSLoGin             KernInodeType::Dir | KernInodeType::SymLink => {
506a03c4f9dSLoGin                 size = 0;
507a03c4f9dSLoGin             }
5087eda31b2SLoGin             _ => {}
509a03c4f9dSLoGin         }
51006d5e247SLoGin 
5116b4e7a29SLoGin         let metadata = Metadata {
5127eda31b2SLoGin             size: size as i64,
5136b4e7a29SLoGin             mode,
5146b4e7a29SLoGin             uid: 0,
5156b4e7a29SLoGin             gid: 0,
5166b4e7a29SLoGin             blk_size: 0,
5176b4e7a29SLoGin             blocks: 0,
5186b4e7a29SLoGin             atime: TimeSpec::new(0, 0),
5196b4e7a29SLoGin             mtime: TimeSpec::new(0, 0),
5206b4e7a29SLoGin             ctime: TimeSpec::new(0, 0),
5216b4e7a29SLoGin             dev_id: 0,
5226b4e7a29SLoGin             inode_id: generate_inode_id(),
5236b4e7a29SLoGin             file_type: file_type.into(),
5246b4e7a29SLoGin             nlinks: 1,
52502343d0bSLoGin             raw_dev: DeviceNumber::default(),
5266b4e7a29SLoGin         };
5276b4e7a29SLoGin 
5286b4e7a29SLoGin         let new_inode: Arc<KernFSInode> = Self::new(
52906d5e247SLoGin             Some(self.self_ref.upgrade().unwrap()),
53006d5e247SLoGin             name.clone(),
5316b4e7a29SLoGin             metadata,
53206d5e247SLoGin             file_type,
5336b4e7a29SLoGin             private_data,
5346b4e7a29SLoGin             callback,
5356b4e7a29SLoGin         );
5366b4e7a29SLoGin 
5376b4e7a29SLoGin         self.children.lock().insert(name, new_inode.clone());
5386b4e7a29SLoGin 
5396b4e7a29SLoGin         return Ok(new_inode);
5406b4e7a29SLoGin     }
5416b4e7a29SLoGin 
5426b4e7a29SLoGin     /// 在当前inode下删除子目录或者文件
5436b4e7a29SLoGin     ///
5446b4e7a29SLoGin     /// 如果要删除的是子目录,且子目录不为空,则返回ENOTEMPTY
5456b4e7a29SLoGin     ///
5466b4e7a29SLoGin     /// ## 参数
5476b4e7a29SLoGin     ///
5486b4e7a29SLoGin     /// - `name`:子目录或者文件名称
5496b4e7a29SLoGin     ///
5506b4e7a29SLoGin     /// ## 返回值
5516b4e7a29SLoGin     ///
5526b4e7a29SLoGin     /// - 成功:()
5536b4e7a29SLoGin     /// - 失败:错误码
5546b4e7a29SLoGin     #[allow(dead_code)]
5556b4e7a29SLoGin     pub fn remove(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
5566b4e7a29SLoGin         if unlikely(self.inode_type != KernInodeType::Dir) {
5576b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
5586b4e7a29SLoGin         }
5596b4e7a29SLoGin 
5606b4e7a29SLoGin         let mut children = self.children.lock();
5616b4e7a29SLoGin         let inode = children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
5626b4e7a29SLoGin         if inode.children.lock().is_empty() {
5636b4e7a29SLoGin             children.remove(name);
5646b4e7a29SLoGin             return Ok(());
5656b4e7a29SLoGin         } else {
5666b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
5676b4e7a29SLoGin         }
5686b4e7a29SLoGin     }
5696b4e7a29SLoGin 
570a03c4f9dSLoGin     /// add_link - create a symlink in kernfs
571a03c4f9dSLoGin     ///
572a03c4f9dSLoGin     /// ## 参数
573a03c4f9dSLoGin     ///
574a03c4f9dSLoGin     /// - `parent`: directory to create the symlink in
575a03c4f9dSLoGin     /// - `name`: name of the symlink
576a03c4f9dSLoGin     /// - `target`: target node for the symlink to point to
577a03c4f9dSLoGin     ///
578a03c4f9dSLoGin     /// Returns the created node on success
579a03c4f9dSLoGin     ///
580e7071df6SLoGin     /// 参考 https://code.dragonos.org.cn/xref/linux-6.1.9/fs/kernfs/symlink.c#25
581a03c4f9dSLoGin     pub fn add_link(
582a03c4f9dSLoGin         &self,
58306d5e247SLoGin         name: String,
584a03c4f9dSLoGin         target: &Arc<KernFSInode>,
585a03c4f9dSLoGin         target_absolute_path: String,
586a03c4f9dSLoGin     ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError> {
587a03c4f9dSLoGin         // kdebug!("kernfs add link: name:{name}, target path={target_absolute_path}");
588a03c4f9dSLoGin         let inode = self.inner_create(
58906d5e247SLoGin             name,
590a03c4f9dSLoGin             KernInodeType::SymLink,
591a03c4f9dSLoGin             ModeType::S_IFLNK | ModeType::from_bits_truncate(0o777),
5927eda31b2SLoGin             0,
593a03c4f9dSLoGin             None,
594a03c4f9dSLoGin             None,
595a03c4f9dSLoGin         )?;
5966b4e7a29SLoGin 
597a03c4f9dSLoGin         inode.inner.write().symlink_target = Some(Arc::downgrade(target));
598a03c4f9dSLoGin         inode.inner.write().symlink_target_absolute_path = Some(target_absolute_path);
599a03c4f9dSLoGin         return Ok(inode);
6006b4e7a29SLoGin     }
60106d5e247SLoGin 
60206d5e247SLoGin     pub fn name(&self) -> &str {
60306d5e247SLoGin         return &self.name;
60406d5e247SLoGin     }
60506d5e247SLoGin 
60606d5e247SLoGin     pub fn parent(&self) -> Option<Arc<KernFSInode>> {
607a03c4f9dSLoGin         return self.inner.read().parent.upgrade();
60806d5e247SLoGin     }
60906d5e247SLoGin 
61006d5e247SLoGin     pub fn private_data_mut(&self) -> SpinLockGuard<Option<KernInodePrivateData>> {
61106d5e247SLoGin         return self.private_data.lock();
61206d5e247SLoGin     }
61306d5e247SLoGin 
614a03c4f9dSLoGin     #[allow(dead_code)]
615a03c4f9dSLoGin     pub fn symlink_target(&self) -> Option<Arc<KernFSInode>> {
616a03c4f9dSLoGin         return self.inner.read().symlink_target.as_ref()?.upgrade();
617a03c4f9dSLoGin     }
618a03c4f9dSLoGin 
61906d5e247SLoGin     /// remove a kernfs_node recursively
62006d5e247SLoGin     pub fn remove_recursive(&self) {
62106d5e247SLoGin         let mut children = self.children.lock().drain().collect::<Vec<_>>();
62206d5e247SLoGin         while let Some((_, child)) = children.pop() {
62306d5e247SLoGin             children.append(&mut child.children.lock().drain().collect::<Vec<_>>());
62406d5e247SLoGin         }
62506d5e247SLoGin     }
62606d5e247SLoGin 
62706d5e247SLoGin     /// 删除当前的inode(包括其自身、子目录和子文件)
62806d5e247SLoGin     #[allow(dead_code)]
62906d5e247SLoGin     pub fn remove_inode_include_self(&self) {
63006d5e247SLoGin         let parent = self.parent();
63106d5e247SLoGin         if let Some(parent) = parent {
63206d5e247SLoGin             parent.children.lock().remove(self.name());
63306d5e247SLoGin         }
63406d5e247SLoGin         self.remove_recursive();
63506d5e247SLoGin     }
6366b4e7a29SLoGin }
6376b4e7a29SLoGin #[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
63806d5e247SLoGin pub enum KernInodeType {
6396b4e7a29SLoGin     Dir,
6406b4e7a29SLoGin     File,
641a03c4f9dSLoGin     SymLink,
6426b4e7a29SLoGin }
6436b4e7a29SLoGin 
6446b4e7a29SLoGin impl Into<FileType> for KernInodeType {
6456b4e7a29SLoGin     fn into(self) -> FileType {
6466b4e7a29SLoGin         match self {
6476b4e7a29SLoGin             KernInodeType::Dir => FileType::Dir,
6486b4e7a29SLoGin             KernInodeType::File => FileType::File,
649a03c4f9dSLoGin             KernInodeType::SymLink => FileType::SymLink,
6506b4e7a29SLoGin         }
6516b4e7a29SLoGin     }
6526b4e7a29SLoGin }
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