xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/kernfs/mod.rs (revision 2eab6dd743e94a86a685f1f3c01e599adf86610a)
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;
9*2eab6dd7S曾俊 use log::warn;
1091e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
116b4e7a29SLoGin 
126b4e7a29SLoGin use crate::{
1302343d0bSLoGin     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
1406d5e247SLoGin     libs::{
1506d5e247SLoGin         casting::DowncastArc,
1606d5e247SLoGin         rwlock::RwLock,
1706d5e247SLoGin         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
1806d5e247SLoGin     },
196fc066acSJomo     time::PosixTimeSpec,
206b4e7a29SLoGin };
216b4e7a29SLoGin 
226b4e7a29SLoGin use self::callback::{KernCallbackData, KernFSCallback, KernInodePrivateData};
236b4e7a29SLoGin 
246b4e7a29SLoGin use super::vfs::{
256b4e7a29SLoGin     core::generate_inode_id, file::FileMode, syscall::ModeType, FilePrivateData, FileSystem,
26597ecc08STTaq     FileType, FsInfo, IndexNode, InodeId, Magic, Metadata, SuperBlock,
276b4e7a29SLoGin };
286b4e7a29SLoGin 
296b4e7a29SLoGin pub mod callback;
306b4e7a29SLoGin 
316b4e7a29SLoGin #[derive(Debug)]
326b4e7a29SLoGin pub struct KernFS {
336b4e7a29SLoGin     root_inode: Arc<KernFSInode>,
346b4e7a29SLoGin }
356b4e7a29SLoGin 
366b4e7a29SLoGin impl FileSystem for KernFS {
as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any376b4e7a29SLoGin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
386b4e7a29SLoGin         self
396b4e7a29SLoGin     }
406b4e7a29SLoGin 
info(&self) -> FsInfo416b4e7a29SLoGin     fn info(&self) -> FsInfo {
426b4e7a29SLoGin         return FsInfo {
436b4e7a29SLoGin             blk_dev_id: 0,
446b4e7a29SLoGin             max_name_len: KernFS::MAX_NAMELEN,
456b4e7a29SLoGin         };
466b4e7a29SLoGin     }
476b4e7a29SLoGin 
root_inode(&self) -> Arc<dyn IndexNode>486b4e7a29SLoGin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn IndexNode> {
496b4e7a29SLoGin         return self.root_inode.clone();
506b4e7a29SLoGin     }
511d37ca6dSDonkey Kane 
name(&self) -> &str521d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
531d37ca6dSDonkey Kane         "kernfs"
541d37ca6dSDonkey Kane     }
55597ecc08STTaq 
super_block(&self) -> SuperBlock56597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
57597ecc08STTaq         SuperBlock::new(
58597ecc08STTaq             Magic::KER_MAGIC,
59597ecc08STTaq             KernFS::KERNFS_BLOCK_SIZE,
60597ecc08STTaq             KernFS::MAX_NAMELEN as u64,
61597ecc08STTaq         )
62597ecc08STTaq     }
636b4e7a29SLoGin }
646b4e7a29SLoGin 
656b4e7a29SLoGin impl KernFS {
666b4e7a29SLoGin     pub const MAX_NAMELEN: usize = 4096;
67597ecc08STTaq     pub const KERNFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
686b4e7a29SLoGin     #[allow(dead_code)]
new() -> Arc<Self>696b4e7a29SLoGin     pub fn new() -> Arc<Self> {
706b4e7a29SLoGin         let root_inode = Self::create_root_inode();
716b4e7a29SLoGin         let fs = Arc::new(Self {
726b4e7a29SLoGin             root_inode: root_inode.clone(),
736b4e7a29SLoGin         });
746b4e7a29SLoGin 
756b4e7a29SLoGin         {
766b4e7a29SLoGin             let ptr = root_inode.as_ref() as *const KernFSInode as *mut KernFSInode;
776b4e7a29SLoGin             unsafe {
786b4e7a29SLoGin                 (*ptr).self_ref = Arc::downgrade(&root_inode);
796b4e7a29SLoGin             }
806b4e7a29SLoGin         }
81a03c4f9dSLoGin         root_inode.inner.write().parent = Arc::downgrade(&root_inode);
826b4e7a29SLoGin         *root_inode.fs.write() = Arc::downgrade(&fs);
836b4e7a29SLoGin         return fs;
846b4e7a29SLoGin     }
856b4e7a29SLoGin 
create_root_inode() -> Arc<KernFSInode>866b4e7a29SLoGin     fn create_root_inode() -> Arc<KernFSInode> {
876b4e7a29SLoGin         let metadata = Metadata {
886b4e7a29SLoGin             size: 0,
896b4e7a29SLoGin             mode: ModeType::from_bits_truncate(0o755),
906b4e7a29SLoGin             uid: 0,
916b4e7a29SLoGin             gid: 0,
926b4e7a29SLoGin             blk_size: 0,
936b4e7a29SLoGin             blocks: 0,
946fc066acSJomo             atime: PosixTimeSpec::new(0, 0),
956fc066acSJomo             mtime: PosixTimeSpec::new(0, 0),
966fc066acSJomo             ctime: PosixTimeSpec::new(0, 0),
976b4e7a29SLoGin             dev_id: 0,
986b4e7a29SLoGin             inode_id: generate_inode_id(),
996b4e7a29SLoGin             file_type: FileType::Dir,
1006b4e7a29SLoGin             nlinks: 1,
10102343d0bSLoGin             raw_dev: DeviceNumber::default(),
1026b4e7a29SLoGin         };
1036b4e7a29SLoGin         let root_inode = Arc::new(KernFSInode {
10406d5e247SLoGin             name: String::from(""),
105a03c4f9dSLoGin             inner: RwLock::new(InnerKernFSInode {
1066b4e7a29SLoGin                 parent: Weak::new(),
1076b4e7a29SLoGin                 metadata,
108a03c4f9dSLoGin                 symlink_target: None,
109a03c4f9dSLoGin                 symlink_target_absolute_path: None,
1106b4e7a29SLoGin             }),
1116b4e7a29SLoGin             self_ref: Weak::new(),
1126b4e7a29SLoGin             fs: RwLock::new(Weak::new()),
1136b4e7a29SLoGin             private_data: SpinLock::new(None),
1146b4e7a29SLoGin             callback: None,
1156b4e7a29SLoGin             children: SpinLock::new(HashMap::new()),
1166b4e7a29SLoGin             inode_type: KernInodeType::Dir,
1176b4e7a29SLoGin         });
1186b4e7a29SLoGin 
1196b4e7a29SLoGin         return root_inode;
1206b4e7a29SLoGin     }
1216b4e7a29SLoGin }
1226b4e7a29SLoGin 
1236b4e7a29SLoGin #[derive(Debug)]
1246b4e7a29SLoGin pub struct KernFSInode {
125a03c4f9dSLoGin     inner: RwLock<InnerKernFSInode>,
1266b4e7a29SLoGin     /// 指向当前Inode所属的文件系统的弱引用
1276b4e7a29SLoGin     fs: RwLock<Weak<KernFS>>,
1286b4e7a29SLoGin     /// 指向自身的弱引用
1296b4e7a29SLoGin     self_ref: Weak<KernFSInode>,
1306b4e7a29SLoGin     /// 私有数据
1316b4e7a29SLoGin     private_data: SpinLock<Option<KernInodePrivateData>>,
1326b4e7a29SLoGin     /// 回调函数
1336b4e7a29SLoGin     callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
1346b4e7a29SLoGin     /// 子Inode
1356b4e7a29SLoGin     children: SpinLock<HashMap<String, Arc<KernFSInode>>>,
1366b4e7a29SLoGin     /// Inode类型
1376b4e7a29SLoGin     inode_type: KernInodeType,
13806d5e247SLoGin     /// Inode名称
13906d5e247SLoGin     name: String,
1406b4e7a29SLoGin }
1416b4e7a29SLoGin 
1426b4e7a29SLoGin #[derive(Debug)]
1436b4e7a29SLoGin pub struct InnerKernFSInode {
1446b4e7a29SLoGin     parent: Weak<KernFSInode>,
1456b4e7a29SLoGin 
1466b4e7a29SLoGin     /// 当前inode的元数据
1476b4e7a29SLoGin     metadata: Metadata,
148a03c4f9dSLoGin     /// 符号链接指向的inode(仅当inode_type为SymLink时有效)
149a03c4f9dSLoGin     symlink_target: Option<Weak<KernFSInode>>,
150a03c4f9dSLoGin     symlink_target_absolute_path: Option<String>,
1516b4e7a29SLoGin }
1526b4e7a29SLoGin 
1536b4e7a29SLoGin impl IndexNode for KernFSInode {
as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any1546b4e7a29SLoGin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
1556b4e7a29SLoGin         self
1566b4e7a29SLoGin     }
1576b4e7a29SLoGin 
open( &self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>, _mode: &FileMode, ) -> Result<(), SystemError>158dfe53cf0SGnoCiYeH     fn open(
159dfe53cf0SGnoCiYeH         &self,
160dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
161dfe53cf0SGnoCiYeH         _mode: &FileMode,
162dfe53cf0SGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
1636b4e7a29SLoGin         if let Some(callback) = self.callback {
1646b4e7a29SLoGin             let callback_data =
1656b4e7a29SLoGin                 KernCallbackData::new(self.self_ref.upgrade().unwrap(), self.private_data.lock());
1666b4e7a29SLoGin             return callback.open(callback_data);
1676b4e7a29SLoGin         }
1686b4e7a29SLoGin 
1696b4e7a29SLoGin         return Ok(());
1706b4e7a29SLoGin     }
1716b4e7a29SLoGin 
close(&self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError>172dfe53cf0SGnoCiYeH     fn close(&self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError> {
1736b4e7a29SLoGin         return Ok(());
1746b4e7a29SLoGin     }
1756b4e7a29SLoGin 
metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError>1766b4e7a29SLoGin     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
177a03c4f9dSLoGin         return Ok(self.inner.read().metadata.clone());
1786b4e7a29SLoGin     }
1796b4e7a29SLoGin 
set_metadata(&self, _metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError>1806b4e7a29SLoGin     fn set_metadata(&self, _metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
1816b4e7a29SLoGin         // 若文件系统没有实现此方法,则返回“不支持”
1821074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
1836b4e7a29SLoGin     }
1846b4e7a29SLoGin 
resize(&self, _len: usize) -> Result<(), SystemError>1856b4e7a29SLoGin     fn resize(&self, _len: usize) -> Result<(), SystemError> {
1866b4e7a29SLoGin         return Ok(());
1876b4e7a29SLoGin     }
1886b4e7a29SLoGin 
create_with_data( &self, _name: &str, _file_type: FileType, _mode: ModeType, _data: usize, ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError>1896b4e7a29SLoGin     fn create_with_data(
1906b4e7a29SLoGin         &self,
1916b4e7a29SLoGin         _name: &str,
1926b4e7a29SLoGin         _file_type: FileType,
1936b4e7a29SLoGin         _mode: ModeType,
1946b4e7a29SLoGin         _data: usize,
1956b4e7a29SLoGin     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
1966b4e7a29SLoGin         // 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。
1971074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
1986b4e7a29SLoGin     }
1996b4e7a29SLoGin 
link(&self, _name: &str, _other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError>2006b4e7a29SLoGin     fn link(&self, _name: &str, _other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
2016b4e7a29SLoGin         // 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。
2021074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
2036b4e7a29SLoGin     }
2046b4e7a29SLoGin 
unlink(&self, _name: &str) -> Result<(), SystemError>2056b4e7a29SLoGin     fn unlink(&self, _name: &str) -> Result<(), SystemError> {
2066b4e7a29SLoGin         // 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。
2071074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
2086b4e7a29SLoGin     }
2096b4e7a29SLoGin 
rmdir(&self, _name: &str) -> Result<(), SystemError>2106b4e7a29SLoGin     fn rmdir(&self, _name: &str) -> Result<(), SystemError> {
2116b4e7a29SLoGin         // 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。
2121074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
2136b4e7a29SLoGin     }
2146b4e7a29SLoGin 
move_to( &self, _old_name: &str, _target: &Arc<dyn IndexNode>, _new_name: &str, ) -> Result<(), SystemError>2159e481b3bSTTaq     fn move_to(
2166b4e7a29SLoGin         &self,
2176b4e7a29SLoGin         _old_name: &str,
2186b4e7a29SLoGin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
2196b4e7a29SLoGin         _new_name: &str,
2206b4e7a29SLoGin     ) -> Result<(), SystemError> {
2216b4e7a29SLoGin         // 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。
2221074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
2236b4e7a29SLoGin     }
2246b4e7a29SLoGin 
find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError>2256b4e7a29SLoGin     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
2266b4e7a29SLoGin         if unlikely(name.len() > KernFS::MAX_NAMELEN) {
2276b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENAMETOOLONG);
2286b4e7a29SLoGin         }
2296b4e7a29SLoGin         if unlikely(self.inode_type != KernInodeType::Dir) {
2306b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
2316b4e7a29SLoGin         }
23206d5e247SLoGin         match name {
23306d5e247SLoGin             "" | "." => {
23406d5e247SLoGin                 return Ok(self.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
23506d5e247SLoGin             }
23606d5e247SLoGin 
23706d5e247SLoGin             ".." => {
23806d5e247SLoGin                 return Ok(self
23906d5e247SLoGin                     .inner
240a03c4f9dSLoGin                     .read()
24106d5e247SLoGin                     .parent
24206d5e247SLoGin                     .upgrade()
24306d5e247SLoGin                     .ok_or(SystemError::ENOENT)?);
24406d5e247SLoGin             }
24506d5e247SLoGin             name => {
24606d5e247SLoGin                 // 在子目录项中查找
24706d5e247SLoGin                 return Ok(self
2486b4e7a29SLoGin                     .children
2496b4e7a29SLoGin                     .lock()
2506b4e7a29SLoGin                     .get(name)
25106d5e247SLoGin                     .ok_or(SystemError::ENOENT)?
25206d5e247SLoGin                     .clone());
25306d5e247SLoGin             }
25406d5e247SLoGin         }
2556b4e7a29SLoGin     }
2566b4e7a29SLoGin 
get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError>2576b4e7a29SLoGin     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
2586b4e7a29SLoGin         if self.inode_type != KernInodeType::Dir {
2596b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
2606b4e7a29SLoGin         }
2616b4e7a29SLoGin 
2626b4e7a29SLoGin         let children = self.children.lock();
2636b4e7a29SLoGin         let r = children
2646b4e7a29SLoGin             .iter()
2656b4e7a29SLoGin             .find(|(_, v)| v.metadata().unwrap().inode_id == ino)
2666b4e7a29SLoGin             .map(|(k, _)| k.clone());
2676b4e7a29SLoGin 
2686b4e7a29SLoGin         return r.ok_or(SystemError::ENOENT);
2696b4e7a29SLoGin     }
2706b4e7a29SLoGin 
get_entry_name_and_metadata(&self, ino: InodeId) -> Result<(String, Metadata), SystemError>2716b4e7a29SLoGin     fn get_entry_name_and_metadata(&self, ino: InodeId) -> Result<(String, Metadata), SystemError> {
2726b4e7a29SLoGin         // 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。
2736b4e7a29SLoGin         let name = self.get_entry_name(ino)?;
2746b4e7a29SLoGin         let entry = self.find(&name)?;
2756b4e7a29SLoGin         return Ok((name, entry.metadata()?));
2766b4e7a29SLoGin     }
2776b4e7a29SLoGin 
ioctl( &self, _cmd: u32, _data: usize, _private_data: &FilePrivateData, ) -> Result<usize, SystemError>27852da9a59SGnoCiYeH     fn ioctl(
27952da9a59SGnoCiYeH         &self,
28052da9a59SGnoCiYeH         _cmd: u32,
28152da9a59SGnoCiYeH         _data: usize,
28252da9a59SGnoCiYeH         _private_data: &FilePrivateData,
28352da9a59SGnoCiYeH     ) -> Result<usize, SystemError> {
2846b4e7a29SLoGin         // 若文件系统没有实现此方法,则返回“不支持”
2851074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
2866b4e7a29SLoGin     }
2876b4e7a29SLoGin 
truncate(&self, _len: usize) -> Result<(), SystemError>2886b4e7a29SLoGin     fn truncate(&self, _len: usize) -> Result<(), SystemError> {
2896b4e7a29SLoGin         // 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。
2901074eb34SSamuel Dai         return Err(SystemError::ENOSYS);
2916b4e7a29SLoGin     }
2926b4e7a29SLoGin 
sync(&self) -> Result<(), SystemError>2936b4e7a29SLoGin     fn sync(&self) -> Result<(), SystemError> {
2946b4e7a29SLoGin         return Ok(());
2956b4e7a29SLoGin     }
2966b4e7a29SLoGin 
fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem>2976b4e7a29SLoGin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
2986b4e7a29SLoGin         return self.fs.read().upgrade().unwrap();
2996b4e7a29SLoGin     }
3006b4e7a29SLoGin 
list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError>3016b4e7a29SLoGin     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
30206d5e247SLoGin         let info = self.metadata()?;
30306d5e247SLoGin         if info.file_type != FileType::Dir {
30406d5e247SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
3056b4e7a29SLoGin         }
30606d5e247SLoGin 
30706d5e247SLoGin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
30806d5e247SLoGin         keys.push(String::from("."));
30906d5e247SLoGin         keys.push(String::from(".."));
31006d5e247SLoGin         self.children
31106d5e247SLoGin             .lock()
31206d5e247SLoGin             .keys()
31306d5e247SLoGin             .for_each(|x| keys.push(x.clone()));
31406d5e247SLoGin 
31506d5e247SLoGin         return Ok(keys);
3166b4e7a29SLoGin     }
3176b4e7a29SLoGin 
read_at( &self, offset: usize, len: usize, buf: &mut [u8], _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>, ) -> Result<usize, SystemError>3186b4e7a29SLoGin     fn read_at(
3196b4e7a29SLoGin         &self,
3206b4e7a29SLoGin         offset: usize,
3216b4e7a29SLoGin         len: usize,
3226b4e7a29SLoGin         buf: &mut [u8],
323dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
3246b4e7a29SLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
325a03c4f9dSLoGin         if self.inode_type == KernInodeType::SymLink {
326a03c4f9dSLoGin             let inner = self.inner.read();
327a03c4f9dSLoGin             if offset >= inner.symlink_target_absolute_path.as_ref().unwrap().len() {
328a03c4f9dSLoGin                 return Ok(0);
329a03c4f9dSLoGin             }
330a03c4f9dSLoGin             let len = min(len, buf.len());
331a03c4f9dSLoGin             let len = min(
332a03c4f9dSLoGin                 len,
333a03c4f9dSLoGin                 inner.symlink_target_absolute_path.as_ref().unwrap().len() - offset,
334a03c4f9dSLoGin             );
335a03c4f9dSLoGin             buf[0..len].copy_from_slice(
336a03c4f9dSLoGin                 &inner
337a03c4f9dSLoGin                     .symlink_target_absolute_path
338a03c4f9dSLoGin                     .as_ref()
339a03c4f9dSLoGin                     .unwrap()
340a03c4f9dSLoGin                     .as_bytes()[offset..offset + len],
341a03c4f9dSLoGin             );
342a03c4f9dSLoGin             return Ok(len);
343a03c4f9dSLoGin         }
3446b4e7a29SLoGin         if self.inode_type != KernInodeType::File {
3456b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::EISDIR);
3466b4e7a29SLoGin         }
3476b4e7a29SLoGin 
3486b4e7a29SLoGin         if self.callback.is_none() {
349*2eab6dd7S曾俊             warn!("kernfs: callback is none");
3501074eb34SSamuel Dai             return Err(SystemError::ENOSYS);
3516b4e7a29SLoGin         }
3526b4e7a29SLoGin 
3536b4e7a29SLoGin         let callback_data =
3546b4e7a29SLoGin             KernCallbackData::new(self.self_ref.upgrade().unwrap(), self.private_data.lock());
3556b4e7a29SLoGin         return self
3566b4e7a29SLoGin             .callback
3576b4e7a29SLoGin             .as_ref()
3586b4e7a29SLoGin             .unwrap()
3596b4e7a29SLoGin             .read(callback_data, &mut buf[..len], offset);
3606b4e7a29SLoGin     }
3616b4e7a29SLoGin 
write_at( &self, offset: usize, len: usize, buf: &[u8], _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>, ) -> Result<usize, SystemError>3626b4e7a29SLoGin     fn write_at(
3636b4e7a29SLoGin         &self,
3646b4e7a29SLoGin         offset: usize,
3656b4e7a29SLoGin         len: usize,
3666b4e7a29SLoGin         buf: &[u8],
367dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
3686b4e7a29SLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
3696b4e7a29SLoGin         if self.inode_type != KernInodeType::File {
3706b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::EISDIR);
3716b4e7a29SLoGin         }
3726b4e7a29SLoGin 
3736b4e7a29SLoGin         if self.callback.is_none() {
3741074eb34SSamuel Dai             return Err(SystemError::ENOSYS);
3756b4e7a29SLoGin         }
3766b4e7a29SLoGin 
3776b4e7a29SLoGin         let callback_data =
3786b4e7a29SLoGin             KernCallbackData::new(self.self_ref.upgrade().unwrap(), self.private_data.lock());
3796b4e7a29SLoGin         return self
3806b4e7a29SLoGin             .callback
3816b4e7a29SLoGin             .as_ref()
3826b4e7a29SLoGin             .unwrap()
3836b4e7a29SLoGin             .write(callback_data, &buf[..len], offset);
3846b4e7a29SLoGin     }
3856b4e7a29SLoGin }
3866b4e7a29SLoGin 
3876b4e7a29SLoGin impl KernFSInode {
new( parent: Option<Arc<KernFSInode>>, name: String, mut metadata: Metadata, inode_type: KernInodeType, private_data: Option<KernInodePrivateData>, callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>, ) -> Arc<KernFSInode>388a03c4f9dSLoGin     pub fn new(
389a03c4f9dSLoGin         parent: Option<Arc<KernFSInode>>,
390a03c4f9dSLoGin         name: String,
391a03c4f9dSLoGin         mut metadata: Metadata,
392a03c4f9dSLoGin         inode_type: KernInodeType,
393a03c4f9dSLoGin         private_data: Option<KernInodePrivateData>,
394a03c4f9dSLoGin         callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
395a03c4f9dSLoGin     ) -> Arc<KernFSInode> {
396a03c4f9dSLoGin         metadata.file_type = inode_type.into();
397a03c4f9dSLoGin         let parent: Weak<KernFSInode> = parent.map(|x| Arc::downgrade(&x)).unwrap_or_default();
398a03c4f9dSLoGin 
399a03c4f9dSLoGin         let inode = Arc::new(KernFSInode {
400a03c4f9dSLoGin             name,
401a03c4f9dSLoGin             inner: RwLock::new(InnerKernFSInode {
402a03c4f9dSLoGin                 parent: parent.clone(),
403a03c4f9dSLoGin                 metadata,
404a03c4f9dSLoGin                 symlink_target: None,
405a03c4f9dSLoGin                 symlink_target_absolute_path: None,
406a03c4f9dSLoGin             }),
407a03c4f9dSLoGin             self_ref: Weak::new(),
408a03c4f9dSLoGin             fs: RwLock::new(Weak::new()),
409a03c4f9dSLoGin             private_data: SpinLock::new(private_data),
410a03c4f9dSLoGin             callback,
411a03c4f9dSLoGin             children: SpinLock::new(HashMap::new()),
412a03c4f9dSLoGin             inode_type,
413a03c4f9dSLoGin         });
414a03c4f9dSLoGin 
415a03c4f9dSLoGin         {
416a03c4f9dSLoGin             let ptr = inode.as_ref() as *const KernFSInode as *mut KernFSInode;
417a03c4f9dSLoGin             unsafe {
418a03c4f9dSLoGin                 (*ptr).self_ref = Arc::downgrade(&inode);
419a03c4f9dSLoGin             }
420a03c4f9dSLoGin         }
421a03c4f9dSLoGin         if parent.strong_count() > 0 {
422a03c4f9dSLoGin             let kernfs = parent
423a03c4f9dSLoGin                 .upgrade()
424a03c4f9dSLoGin                 .unwrap()
425a03c4f9dSLoGin                 .fs()
426a03c4f9dSLoGin                 .downcast_arc::<KernFS>()
427a03c4f9dSLoGin                 .expect("KernFSInode::new: parent is not a KernFS instance");
428a03c4f9dSLoGin             *inode.fs.write() = Arc::downgrade(&kernfs);
429a03c4f9dSLoGin         }
430a03c4f9dSLoGin         return inode;
431a03c4f9dSLoGin     }
432a03c4f9dSLoGin 
4336b4e7a29SLoGin     /// 在当前inode下增加子目录
4346b4e7a29SLoGin     ///
4356b4e7a29SLoGin     /// ## 参数
4366b4e7a29SLoGin     ///
4376b4e7a29SLoGin     /// - `name`:子目录名称
4386b4e7a29SLoGin     /// - `mode`:子目录权限
4396b4e7a29SLoGin     /// - `private_data`:子目录私有数据
4406b4e7a29SLoGin     /// - `callback`:子目录回调函数
4416b4e7a29SLoGin     ///
4426b4e7a29SLoGin     /// ## 返回值
4436b4e7a29SLoGin     ///
4446b4e7a29SLoGin     /// - 成功:子目录inode
4456b4e7a29SLoGin     /// - 失败:错误码
4466b4e7a29SLoGin     #[allow(dead_code)]
4476b4e7a29SLoGin     #[inline]
add_dir( &self, name: String, mode: ModeType, private_data: Option<KernInodePrivateData>, callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>, ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError>4486b4e7a29SLoGin     pub fn add_dir(
4496b4e7a29SLoGin         &self,
4506b4e7a29SLoGin         name: String,
4516b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
4526b4e7a29SLoGin         private_data: Option<KernInodePrivateData>,
4536b4e7a29SLoGin         callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
4546b4e7a29SLoGin     ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError> {
4556b4e7a29SLoGin         if unlikely(self.inode_type != KernInodeType::Dir) {
4566b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
4576b4e7a29SLoGin         }
4586b4e7a29SLoGin 
4597eda31b2SLoGin         return self.inner_create(name, KernInodeType::Dir, mode, 0, private_data, callback);
4606b4e7a29SLoGin     }
4616b4e7a29SLoGin 
4626b4e7a29SLoGin     /// 在当前inode下增加文件
4636b4e7a29SLoGin     ///
4646b4e7a29SLoGin     /// ## 参数
4656b4e7a29SLoGin     ///
4666b4e7a29SLoGin     /// - `name`:文件名称
4676b4e7a29SLoGin     /// - `mode`:文件权限
4687eda31b2SLoGin     /// - `size`:文件大小(如果不指定,则默认为4096)
4696b4e7a29SLoGin     /// - `private_data`:文件私有数据
4706b4e7a29SLoGin     /// - `callback`:文件回调函数
4716b4e7a29SLoGin     ///
4727eda31b2SLoGin     ///
4736b4e7a29SLoGin     /// ## 返回值
4746b4e7a29SLoGin     ///
4756b4e7a29SLoGin     /// - 成功:文件inode
4766b4e7a29SLoGin     /// - 失败:错误码
4776b4e7a29SLoGin     #[allow(dead_code)]
4786b4e7a29SLoGin     #[inline]
add_file( &self, name: String, mode: ModeType, size: Option<usize>, private_data: Option<KernInodePrivateData>, callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>, ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError>4796b4e7a29SLoGin     pub fn add_file(
4806b4e7a29SLoGin         &self,
4816b4e7a29SLoGin         name: String,
4826b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
4837eda31b2SLoGin         size: Option<usize>,
4846b4e7a29SLoGin         private_data: Option<KernInodePrivateData>,
4856b4e7a29SLoGin         callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
4866b4e7a29SLoGin     ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError> {
4876b4e7a29SLoGin         if unlikely(self.inode_type != KernInodeType::Dir) {
4886b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
4896b4e7a29SLoGin         }
4906b4e7a29SLoGin 
4917eda31b2SLoGin         let size = size.unwrap_or(4096);
4927eda31b2SLoGin         return self.inner_create(
4937eda31b2SLoGin             name,
4947eda31b2SLoGin             KernInodeType::File,
4957eda31b2SLoGin             mode,
4967eda31b2SLoGin             size,
4977eda31b2SLoGin             private_data,
4987eda31b2SLoGin             callback,
4997eda31b2SLoGin         );
5006b4e7a29SLoGin     }
5016b4e7a29SLoGin 
inner_create( &self, name: String, file_type: KernInodeType, mode: ModeType, mut size: usize, private_data: Option<KernInodePrivateData>, callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>, ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError>5026b4e7a29SLoGin     fn inner_create(
5036b4e7a29SLoGin         &self,
5046b4e7a29SLoGin         name: String,
5056b4e7a29SLoGin         file_type: KernInodeType,
5066b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
5077eda31b2SLoGin         mut size: usize,
5086b4e7a29SLoGin         private_data: Option<KernInodePrivateData>,
5096b4e7a29SLoGin         callback: Option<&'static dyn KernFSCallback>,
5106b4e7a29SLoGin     ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError> {
511a03c4f9dSLoGin         match file_type {
512a03c4f9dSLoGin             KernInodeType::Dir | KernInodeType::SymLink => {
513a03c4f9dSLoGin                 size = 0;
514a03c4f9dSLoGin             }
5157eda31b2SLoGin             _ => {}
516a03c4f9dSLoGin         }
51706d5e247SLoGin 
5186b4e7a29SLoGin         let metadata = Metadata {
5197eda31b2SLoGin             size: size as i64,
5206b4e7a29SLoGin             mode,
5216b4e7a29SLoGin             uid: 0,
5226b4e7a29SLoGin             gid: 0,
5236b4e7a29SLoGin             blk_size: 0,
5246b4e7a29SLoGin             blocks: 0,
5256fc066acSJomo             atime: PosixTimeSpec::new(0, 0),
5266fc066acSJomo             mtime: PosixTimeSpec::new(0, 0),
5276fc066acSJomo             ctime: PosixTimeSpec::new(0, 0),
5286b4e7a29SLoGin             dev_id: 0,
5296b4e7a29SLoGin             inode_id: generate_inode_id(),
5306b4e7a29SLoGin             file_type: file_type.into(),
5316b4e7a29SLoGin             nlinks: 1,
53202343d0bSLoGin             raw_dev: DeviceNumber::default(),
5336b4e7a29SLoGin         };
5346b4e7a29SLoGin 
5356b4e7a29SLoGin         let new_inode: Arc<KernFSInode> = Self::new(
53606d5e247SLoGin             Some(self.self_ref.upgrade().unwrap()),
53706d5e247SLoGin             name.clone(),
5386b4e7a29SLoGin             metadata,
53906d5e247SLoGin             file_type,
5406b4e7a29SLoGin             private_data,
5416b4e7a29SLoGin             callback,
5426b4e7a29SLoGin         );
5436b4e7a29SLoGin 
5446b4e7a29SLoGin         self.children.lock().insert(name, new_inode.clone());
5456b4e7a29SLoGin 
5466b4e7a29SLoGin         return Ok(new_inode);
5476b4e7a29SLoGin     }
5486b4e7a29SLoGin 
5496b4e7a29SLoGin     /// 在当前inode下删除子目录或者文件
5506b4e7a29SLoGin     ///
5516b4e7a29SLoGin     /// 如果要删除的是子目录,且子目录不为空,则返回ENOTEMPTY
5526b4e7a29SLoGin     ///
5536b4e7a29SLoGin     /// ## 参数
5546b4e7a29SLoGin     ///
5556b4e7a29SLoGin     /// - `name`:子目录或者文件名称
5566b4e7a29SLoGin     ///
5576b4e7a29SLoGin     /// ## 返回值
5586b4e7a29SLoGin     ///
5596b4e7a29SLoGin     /// - 成功:()
5606b4e7a29SLoGin     /// - 失败:错误码
5616b4e7a29SLoGin     #[allow(dead_code)]
remove(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError>5626b4e7a29SLoGin     pub fn remove(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
5636b4e7a29SLoGin         if unlikely(self.inode_type != KernInodeType::Dir) {
5646b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
5656b4e7a29SLoGin         }
5666b4e7a29SLoGin 
5676b4e7a29SLoGin         let mut children = self.children.lock();
5686b4e7a29SLoGin         let inode = children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
5696b4e7a29SLoGin         if inode.children.lock().is_empty() {
5706b4e7a29SLoGin             children.remove(name);
5716b4e7a29SLoGin             return Ok(());
5726b4e7a29SLoGin         } else {
5736b4e7a29SLoGin             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
5746b4e7a29SLoGin         }
5756b4e7a29SLoGin     }
5766b4e7a29SLoGin 
577a03c4f9dSLoGin     /// add_link - create a symlink in kernfs
578a03c4f9dSLoGin     ///
579a03c4f9dSLoGin     /// ## 参数
580a03c4f9dSLoGin     ///
581a03c4f9dSLoGin     /// - `parent`: directory to create the symlink in
582a03c4f9dSLoGin     /// - `name`: name of the symlink
583a03c4f9dSLoGin     /// - `target`: target node for the symlink to point to
584a03c4f9dSLoGin     ///
585a03c4f9dSLoGin     /// Returns the created node on success
586a03c4f9dSLoGin     ///
587e7071df6SLoGin     /// 参考 https://code.dragonos.org.cn/xref/linux-6.1.9/fs/kernfs/symlink.c#25
add_link( &self, name: String, target: &Arc<KernFSInode>, target_absolute_path: String, ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError>588a03c4f9dSLoGin     pub fn add_link(
589a03c4f9dSLoGin         &self,
59006d5e247SLoGin         name: String,
591a03c4f9dSLoGin         target: &Arc<KernFSInode>,
592a03c4f9dSLoGin         target_absolute_path: String,
593a03c4f9dSLoGin     ) -> Result<Arc<KernFSInode>, SystemError> {
594*2eab6dd7S曾俊         // debug!("kernfs add link: name:{name}, target path={target_absolute_path}");
595a03c4f9dSLoGin         let inode = self.inner_create(
59606d5e247SLoGin             name,
597a03c4f9dSLoGin             KernInodeType::SymLink,
598a03c4f9dSLoGin             ModeType::S_IFLNK | ModeType::from_bits_truncate(0o777),
5997eda31b2SLoGin             0,
600a03c4f9dSLoGin             None,
601a03c4f9dSLoGin             None,
602a03c4f9dSLoGin         )?;
6036b4e7a29SLoGin 
604a03c4f9dSLoGin         inode.inner.write().symlink_target = Some(Arc::downgrade(target));
605a03c4f9dSLoGin         inode.inner.write().symlink_target_absolute_path = Some(target_absolute_path);
606a03c4f9dSLoGin         return Ok(inode);
6076b4e7a29SLoGin     }
60806d5e247SLoGin 
name(&self) -> &str60906d5e247SLoGin     pub fn name(&self) -> &str {
61006d5e247SLoGin         return &self.name;
61106d5e247SLoGin     }
61206d5e247SLoGin 
parent(&self) -> Option<Arc<KernFSInode>>61306d5e247SLoGin     pub fn parent(&self) -> Option<Arc<KernFSInode>> {
614a03c4f9dSLoGin         return self.inner.read().parent.upgrade();
61506d5e247SLoGin     }
61606d5e247SLoGin 
private_data_mut(&self) -> SpinLockGuard<Option<KernInodePrivateData>>61706d5e247SLoGin     pub fn private_data_mut(&self) -> SpinLockGuard<Option<KernInodePrivateData>> {
61806d5e247SLoGin         return self.private_data.lock();
61906d5e247SLoGin     }
62006d5e247SLoGin 
621a03c4f9dSLoGin     #[allow(dead_code)]
symlink_target(&self) -> Option<Arc<KernFSInode>>622a03c4f9dSLoGin     pub fn symlink_target(&self) -> Option<Arc<KernFSInode>> {
623a03c4f9dSLoGin         return self.inner.read().symlink_target.as_ref()?.upgrade();
624a03c4f9dSLoGin     }
625a03c4f9dSLoGin 
62606d5e247SLoGin     /// remove a kernfs_node recursively
remove_recursive(&self)62706d5e247SLoGin     pub fn remove_recursive(&self) {
62806d5e247SLoGin         let mut children = self.children.lock().drain().collect::<Vec<_>>();
62906d5e247SLoGin         while let Some((_, child)) = children.pop() {
63006d5e247SLoGin             children.append(&mut child.children.lock().drain().collect::<Vec<_>>());
63106d5e247SLoGin         }
63206d5e247SLoGin     }
63306d5e247SLoGin 
63406d5e247SLoGin     /// 删除当前的inode(包括其自身、子目录和子文件)
63506d5e247SLoGin     #[allow(dead_code)]
remove_inode_include_self(&self)63606d5e247SLoGin     pub fn remove_inode_include_self(&self) {
63706d5e247SLoGin         let parent = self.parent();
63806d5e247SLoGin         if let Some(parent) = parent {
63906d5e247SLoGin             parent.children.lock().remove(self.name());
64006d5e247SLoGin         }
64106d5e247SLoGin         self.remove_recursive();
64206d5e247SLoGin     }
6436b4e7a29SLoGin }
6446b4e7a29SLoGin #[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
64506d5e247SLoGin pub enum KernInodeType {
6466b4e7a29SLoGin     Dir,
6476b4e7a29SLoGin     File,
648a03c4f9dSLoGin     SymLink,
6496b4e7a29SLoGin }
6506b4e7a29SLoGin 
651b5b571e0SLoGin impl From<KernInodeType> for FileType {
from(val: KernInodeType) -> Self652b5b571e0SLoGin     fn from(val: KernInodeType) -> Self {
653b5b571e0SLoGin         match val {
6546b4e7a29SLoGin             KernInodeType::Dir => FileType::Dir,
6556b4e7a29SLoGin             KernInodeType::File => FileType::File,
656a03c4f9dSLoGin             KernInodeType::SymLink => FileType::SymLink,
6576b4e7a29SLoGin         }
6586b4e7a29SLoGin     }
6596b4e7a29SLoGin }
660