xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/ramfs/mod.rs (revision 1074eb34e784aa2adfc5b9e0d89fa4b7e6ea03ef)
1004e86ffSlogin use core::any::Any;
22dbef785SGnoCiYeH use core::intrinsics::unlikely;
3004e86ffSlogin 
41d37ca6dSDonkey Kane use crate::filesystem::vfs::FSMAKER;
5597ecc08STTaq use crate::libs::rwlock::RwLock;
61d37ca6dSDonkey Kane use crate::{
71d37ca6dSDonkey Kane     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
81d37ca6dSDonkey Kane     filesystem::vfs::{core::generate_inode_id, FileType},
91d37ca6dSDonkey Kane     ipc::pipe::LockedPipeInode,
10924d64deSBrahmaMantra     libs::casting::DowncastArc,
111d37ca6dSDonkey Kane     libs::spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
126fc066acSJomo     time::PosixTimeSpec,
131d37ca6dSDonkey Kane };
14924d64deSBrahmaMantra 
15*1074eb34SSamuel Dai use alloc::string::ToString;
16004e86ffSlogin use alloc::{
17004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
18004e86ffSlogin     string::String,
19004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
20004e86ffSlogin     vec::Vec,
21004e86ffSlogin };
2291e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
23004e86ffSlogin 
24004e86ffSlogin use super::vfs::{
25*1074eb34SSamuel Dai     file::FilePrivateData, syscall::ModeType, utils::DName, FileSystem, FileSystemMaker, FsInfo,
26*1074eb34SSamuel Dai     IndexNode, InodeId, Metadata, SpecialNodeData,
27004e86ffSlogin };
28597ecc08STTaq use super::vfs::{Magic, SuperBlock};
29004e86ffSlogin 
30004e86ffSlogin /// RamFS的inode名称的最大长度
31004e86ffSlogin const RAMFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
32597ecc08STTaq const RAMFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
33004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体
34004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
35004e86ffSlogin struct LockedRamFSInode(SpinLock<RamFSInode>);
36004e86ffSlogin 
37004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统结构体
38004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
39004e86ffSlogin pub struct RamFS {
40004e86ffSlogin     /// RamFS的root inode
41004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedRamFSInode>,
42597ecc08STTaq     super_block: RwLock<SuperBlock>,
43004e86ffSlogin }
44004e86ffSlogin 
45004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体(不包含锁)
46004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
47004e86ffSlogin pub struct RamFSInode {
48004e86ffSlogin     // parent变量目前只在find函数中使用到
49004e86ffSlogin     // 所以只有当inode是文件夹的时候,parent才会生效
50004e86ffSlogin     // 对于文件来说,parent就没什么作用了
51004e86ffSlogin     // 关于parent的说明: 目录不允许有硬链接
52004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
53004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedRamFSInode>,
54004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
55004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedRamFSInode>,
56004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
57*1074eb34SSamuel Dai     children: BTreeMap<DName, Arc<LockedRamFSInode>>,
58004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
59004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
60004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
61004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
62004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
63004e86ffSlogin     fs: Weak<RamFS>,
642dbef785SGnoCiYeH     /// 指向特殊节点
652dbef785SGnoCiYeH     special_node: Option<SpecialNodeData>,
66*1074eb34SSamuel Dai 
67*1074eb34SSamuel Dai     name: DName,
68004e86ffSlogin }
69004e86ffSlogin 
70004e86ffSlogin impl FileSystem for RamFS {
71004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
72004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
73004e86ffSlogin     }
74004e86ffSlogin 
75004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
76004e86ffSlogin         return FsInfo {
77004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
78004e86ffSlogin             max_name_len: RAMFS_MAX_NAMELEN,
79004e86ffSlogin         };
80004e86ffSlogin     }
81004e86ffSlogin 
82004e86ffSlogin     /// @brief 本函数用于实现动态转换。
83004e86ffSlogin     /// 具体的文件系统在实现本函数时,最简单的方式就是:直接返回self
84004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn Any {
85004e86ffSlogin         self
86004e86ffSlogin     }
871d37ca6dSDonkey Kane 
881d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
891d37ca6dSDonkey Kane         "ramfs"
901d37ca6dSDonkey Kane     }
91597ecc08STTaq 
92597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
93597ecc08STTaq         self.super_block.read().clone()
94597ecc08STTaq     }
95004e86ffSlogin }
96004e86ffSlogin 
97004e86ffSlogin impl RamFS {
98004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
99597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
100597ecc08STTaq             Magic::RAMFS_MAGIC,
101597ecc08STTaq             RAMFS_BLOCK_SIZE,
102597ecc08STTaq             RAMFS_MAX_NAMELEN as u64,
103597ecc08STTaq         );
104004e86ffSlogin         // 初始化root inode
105004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
106004e86ffSlogin             parent: Weak::default(),
107004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
108004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
109004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
110004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
111004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
112004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
113004e86ffSlogin                 size: 0,
114004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
115004e86ffSlogin                 blocks: 0,
1166fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
1176fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
1186fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
119004e86ffSlogin                 file_type: FileType::Dir,
1206b4e7a29SLoGin                 mode: ModeType::from_bits_truncate(0o777),
121004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
122004e86ffSlogin                 uid: 0,
123004e86ffSlogin                 gid: 0,
12402343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
125004e86ffSlogin             },
126004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
1272dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
128*1074eb34SSamuel Dai             name: Default::default(),
129004e86ffSlogin         })));
130004e86ffSlogin 
131597ecc08STTaq         let result: Arc<RamFS> = Arc::new(RamFS {
132597ecc08STTaq             root_inode: root,
133597ecc08STTaq             super_block: RwLock::new(super_block),
134597ecc08STTaq         });
135004e86ffSlogin 
136004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
137004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<RamFSInode> = result.root_inode.0.lock();
138004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
139004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
140004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
141004e86ffSlogin         // 释放锁
142004e86ffSlogin         drop(root_guard);
143004e86ffSlogin 
144004e86ffSlogin         return result;
145004e86ffSlogin     }
1461d37ca6dSDonkey Kane 
1471d37ca6dSDonkey Kane     pub fn make_ramfs() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError> {
1481d37ca6dSDonkey Kane         let fs = RamFS::new();
1491d37ca6dSDonkey Kane         return Ok(fs);
150004e86ffSlogin     }
1511d37ca6dSDonkey Kane }
1521d37ca6dSDonkey Kane #[distributed_slice(FSMAKER)]
1531d37ca6dSDonkey Kane static RAMFSMAKER: FileSystemMaker = FileSystemMaker::new(
1541d37ca6dSDonkey Kane     "ramfs",
1551d37ca6dSDonkey Kane     &(RamFS::make_ramfs as fn() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError>),
1561d37ca6dSDonkey Kane );
157004e86ffSlogin 
158004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedRamFSInode {
159a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn truncate(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
160a3ef8f8aSGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
161a3ef8f8aSGnoCiYeH 
162a3ef8f8aSGnoCiYeH         //如果是文件夹,则报错
163a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
164a3ef8f8aSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
165a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
166a3ef8f8aSGnoCiYeH 
167a3ef8f8aSGnoCiYeH         //当前文件长度大于_len才进行截断,否则不操作
168a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.data.len() > len {
169a3ef8f8aSGnoCiYeH             inode.data.resize(len, 0);
170a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
171a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
172a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
173a3ef8f8aSGnoCiYeH 
174dfe53cf0SGnoCiYeH     fn close(&self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError> {
175a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
176a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
177a3ef8f8aSGnoCiYeH 
178a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn open(
179a3ef8f8aSGnoCiYeH         &self,
180dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
181a3ef8f8aSGnoCiYeH         _mode: &super::vfs::file::FileMode,
182a3ef8f8aSGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
183a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
184a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
185a3ef8f8aSGnoCiYeH 
186004e86ffSlogin     fn read_at(
187004e86ffSlogin         &self,
188004e86ffSlogin         offset: usize,
189004e86ffSlogin         len: usize,
190004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
191dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
192676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
193004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
194676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
195004e86ffSlogin         }
196004e86ffSlogin         // 加锁
197004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
198004e86ffSlogin 
199004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
200004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
201676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
202004e86ffSlogin         }
203004e86ffSlogin 
204004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
205004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
206004e86ffSlogin 
207004e86ffSlogin         // buffer空间不足
208004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
209676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
210004e86ffSlogin         }
211004e86ffSlogin 
212004e86ffSlogin         // 拷贝数据
213004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
214004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
215004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
216004e86ffSlogin     }
217004e86ffSlogin 
218004e86ffSlogin     fn write_at(
219004e86ffSlogin         &self,
220004e86ffSlogin         offset: usize,
221004e86ffSlogin         len: usize,
222004e86ffSlogin         buf: &[u8],
223dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
224676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
225004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
226676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
227004e86ffSlogin         }
228004e86ffSlogin 
229004e86ffSlogin         // 加锁
230004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
231004e86ffSlogin 
232004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
233004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
234676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
235004e86ffSlogin         }
236004e86ffSlogin 
237004e86ffSlogin         let data: &mut Vec<u8> = &mut inode.data;
238004e86ffSlogin 
239004e86ffSlogin         // 如果文件大小比原来的大,那就resize这个数组
240004e86ffSlogin         if offset + len > data.len() {
241004e86ffSlogin             data.resize(offset + len, 0);
242004e86ffSlogin         }
243004e86ffSlogin 
244004e86ffSlogin         let target = &mut data[offset..offset + len];
245004e86ffSlogin         target.copy_from_slice(&buf[0..len]);
246004e86ffSlogin         return Ok(len);
247004e86ffSlogin     }
248004e86ffSlogin 
249004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
250004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
251004e86ffSlogin     }
252004e86ffSlogin 
253004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
254004e86ffSlogin         self
255004e86ffSlogin     }
256004e86ffSlogin 
257676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
258004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
259004e86ffSlogin         let mut metadata = inode.metadata.clone();
260004e86ffSlogin         metadata.size = inode.data.len() as i64;
261004e86ffSlogin 
262004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
263004e86ffSlogin     }
264004e86ffSlogin 
265676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
266004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
267004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
268004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
269004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
270004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
271004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
272004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
273004e86ffSlogin 
274004e86ffSlogin         return Ok(());
275004e86ffSlogin     }
276004e86ffSlogin 
277676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
278004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
279004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
280004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
281004e86ffSlogin             return Ok(());
282004e86ffSlogin         } else {
283676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
284004e86ffSlogin         }
285004e86ffSlogin     }
286004e86ffSlogin 
287004e86ffSlogin     fn create_with_data(
288004e86ffSlogin         &self,
289004e86ffSlogin         name: &str,
290004e86ffSlogin         file_type: FileType,
2916b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
292004e86ffSlogin         data: usize,
293676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
294*1074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
295004e86ffSlogin         // 获取当前inode
296004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
297004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
298004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
299676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
300004e86ffSlogin         }
301004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
302*1074eb34SSamuel Dai         if inode.children.contains_key(&name) {
303676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
304004e86ffSlogin         }
305004e86ffSlogin 
306004e86ffSlogin         // 创建inode
307004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
308004e86ffSlogin             parent: inode.self_ref.clone(),
309004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
310004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
311004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
312004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
313004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
314004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
315004e86ffSlogin                 size: 0,
316004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
317004e86ffSlogin                 blocks: 0,
3186fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
3196fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
3206fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
321b5b571e0SLoGin                 file_type,
322b5b571e0SLoGin                 mode,
323004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
324004e86ffSlogin                 uid: 0,
325004e86ffSlogin                 gid: 0,
32602343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
327004e86ffSlogin             },
328004e86ffSlogin             fs: inode.fs.clone(),
3292dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
330*1074eb34SSamuel Dai             name: name.clone(),
331004e86ffSlogin         })));
332004e86ffSlogin 
333004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
334004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
335004e86ffSlogin 
336004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
337*1074eb34SSamuel Dai         inode.children.insert(name, result.clone());
338004e86ffSlogin 
339004e86ffSlogin         return Ok(result);
340004e86ffSlogin     }
341004e86ffSlogin 
342676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
343004e86ffSlogin         let other: &LockedRamFSInode = other
344004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedRamFSInode>()
345676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
346*1074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
347004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
348004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<RamFSInode> = other.0.lock();
349004e86ffSlogin 
350004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
351004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
352676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
353004e86ffSlogin         }
354004e86ffSlogin 
355004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
356004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
357676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
358004e86ffSlogin         }
359004e86ffSlogin 
360004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
361*1074eb34SSamuel Dai         if inode.children.contains_key(&name) {
362676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
363004e86ffSlogin         }
364004e86ffSlogin 
365004e86ffSlogin         inode
366004e86ffSlogin             .children
367*1074eb34SSamuel Dai             .insert(name, other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
368004e86ffSlogin 
369004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
370004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
371004e86ffSlogin         return Ok(());
372004e86ffSlogin     }
373004e86ffSlogin 
374676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
375004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
376004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是目录,那么也没有子目录/文件的概念了,因此要求当前inode的类型是目录
377004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
378676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
379004e86ffSlogin         }
380004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
381004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
382676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
383004e86ffSlogin         }
384004e86ffSlogin 
385*1074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
386004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
387*1074eb34SSamuel Dai         let to_delete = inode.children.get(&name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
388004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type == FileType::Dir {
389676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EPERM);
390004e86ffSlogin         }
391004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
392004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
393004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
394*1074eb34SSamuel Dai         inode.children.remove(&name);
395004e86ffSlogin         return Ok(());
396004e86ffSlogin     }
397004e86ffSlogin 
398676b8ef6SMork     fn rmdir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
399*1074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
400004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
401004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是目录,那么也没有子目录/文件的概念了,因此要求当前inode的类型是目录
402004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
403676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
404004e86ffSlogin         }
405004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件夹的inode
406*1074eb34SSamuel Dai         let to_delete = inode.children.get(&name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
407004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type != FileType::Dir {
408676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
409004e86ffSlogin         }
410004e86ffSlogin 
411004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
412004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
413*1074eb34SSamuel Dai         inode.children.remove(&name);
414004e86ffSlogin         return Ok(());
415004e86ffSlogin     }
416004e86ffSlogin 
4179e481b3bSTTaq     fn move_to(
418004e86ffSlogin         &self,
419004e86ffSlogin         old_name: &str,
420004e86ffSlogin         target: &Arc<dyn IndexNode>,
421004e86ffSlogin         new_name: &str,
422676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
423*1074eb34SSamuel Dai         let inode_to_move = self
424*1074eb34SSamuel Dai             .find(old_name)?
425*1074eb34SSamuel Dai             .downcast_arc::<LockedRamFSInode>()
426*1074eb34SSamuel Dai             .ok_or(SystemError::EINVAL)?;
427*1074eb34SSamuel Dai 
428*1074eb34SSamuel Dai         let new_name = DName::from(new_name);
429*1074eb34SSamuel Dai 
430*1074eb34SSamuel Dai         inode_to_move.0.lock().name = new_name.clone();
431*1074eb34SSamuel Dai 
432*1074eb34SSamuel Dai         let target_id = target.metadata()?.inode_id;
433*1074eb34SSamuel Dai 
434*1074eb34SSamuel Dai         let mut self_inode = self.0.lock();
435*1074eb34SSamuel Dai         // 判断是否在同一目录下, 是则进行重命名
436*1074eb34SSamuel Dai         if target_id == self_inode.metadata.inode_id {
437*1074eb34SSamuel Dai             self_inode.children.remove(&DName::from(old_name));
438*1074eb34SSamuel Dai             self_inode.children.insert(new_name, inode_to_move);
439*1074eb34SSamuel Dai             return Ok(());
440*1074eb34SSamuel Dai         }
441*1074eb34SSamuel Dai         drop(self_inode);
442*1074eb34SSamuel Dai 
443924d64deSBrahmaMantra         // 修改其对父节点的引用
444*1074eb34SSamuel Dai         inode_to_move.0.lock().parent = Arc::downgrade(
445924d64deSBrahmaMantra             &target
446924d64deSBrahmaMantra                 .clone()
447924d64deSBrahmaMantra                 .downcast_arc::<LockedRamFSInode>()
448*1074eb34SSamuel Dai                 .ok_or(SystemError::EINVAL)?,
449924d64deSBrahmaMantra         );
450004e86ffSlogin 
451004e86ffSlogin         // 在新的目录下创建一个硬链接
452*1074eb34SSamuel Dai         target.link(new_name.as_ref(), &(inode_to_move as Arc<dyn IndexNode>))?;
453924d64deSBrahmaMantra 
454004e86ffSlogin         // 取消现有的目录下的这个硬链接
455924d64deSBrahmaMantra         if let Err(e) = self.unlink(old_name) {
456924d64deSBrahmaMantra             // 当操作失败时回退操作
457*1074eb34SSamuel Dai             target.unlink(new_name.as_ref())?;
458924d64deSBrahmaMantra             return Err(e);
459004e86ffSlogin         }
460924d64deSBrahmaMantra 
461004e86ffSlogin         return Ok(());
462004e86ffSlogin     }
463004e86ffSlogin 
464676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
465004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
466004e86ffSlogin 
467004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
468676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
469004e86ffSlogin         }
470004e86ffSlogin 
471004e86ffSlogin         match name {
472004e86ffSlogin             "" | "." => {
473676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
474004e86ffSlogin             }
475004e86ffSlogin 
476004e86ffSlogin             ".." => {
477676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
478004e86ffSlogin             }
479004e86ffSlogin             name => {
480004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
481*1074eb34SSamuel Dai                 let name = DName::from(name);
482*1074eb34SSamuel Dai                 return Ok(inode
483*1074eb34SSamuel Dai                     .children
484*1074eb34SSamuel Dai                     .get(&name)
485*1074eb34SSamuel Dai                     .ok_or(SystemError::ENOENT)?
486*1074eb34SSamuel Dai                     .clone());
487004e86ffSlogin             }
488004e86ffSlogin         }
489004e86ffSlogin     }
490004e86ffSlogin 
491676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
492004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
493004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
494676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
495004e86ffSlogin         }
496004e86ffSlogin 
4976b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
498004e86ffSlogin             0 => {
499004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
500004e86ffSlogin             }
501004e86ffSlogin             1 => {
502004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
503004e86ffSlogin             }
504004e86ffSlogin             ino => {
505004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
506004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
507004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
508004e86ffSlogin                     .children
509*1074eb34SSamuel Dai                     .iter()
510*1074eb34SSamuel Dai                     .filter_map(|(k, v)| {
511*1074eb34SSamuel Dai                         if v.0.lock().metadata.inode_id.into() == ino {
512*1074eb34SSamuel Dai                             Some(k.to_string())
513*1074eb34SSamuel Dai                         } else {
514*1074eb34SSamuel Dai                             None
515*1074eb34SSamuel Dai                         }
5166b4e7a29SLoGin                     })
517004e86ffSlogin                     .collect();
518004e86ffSlogin 
519004e86ffSlogin                 match key.len() {
520676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
521004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
5226b4e7a29SLoGin                     _ => panic!("Ramfs get_entry_name: key.len()={key_len}>1, current inode_id={inode_id:?}, to find={to_find:?}", key_len=key.len(), inode_id = inode.metadata.inode_id, to_find=ino)
523004e86ffSlogin                 }
524004e86ffSlogin             }
525004e86ffSlogin         }
526004e86ffSlogin     }
527004e86ffSlogin 
528676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
529004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
530004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
531676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
532004e86ffSlogin         }
533004e86ffSlogin 
534004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
535004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
536004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
537*1074eb34SSamuel Dai         keys.append(
538*1074eb34SSamuel Dai             &mut self
539*1074eb34SSamuel Dai                 .0
540*1074eb34SSamuel Dai                 .lock()
541*1074eb34SSamuel Dai                 .children
542*1074eb34SSamuel Dai                 .keys()
543*1074eb34SSamuel Dai                 .map(|k| k.to_string())
544*1074eb34SSamuel Dai                 .collect(),
545*1074eb34SSamuel Dai         );
546004e86ffSlogin 
547004e86ffSlogin         return Ok(keys);
548004e86ffSlogin     }
5492dbef785SGnoCiYeH 
5502dbef785SGnoCiYeH     fn mknod(
5512dbef785SGnoCiYeH         &self,
5522dbef785SGnoCiYeH         filename: &str,
5532dbef785SGnoCiYeH         mode: ModeType,
554c566df45SLoGin         _dev_t: DeviceNumber,
5552dbef785SGnoCiYeH     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
5562dbef785SGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
5572dbef785SGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
5582dbef785SGnoCiYeH             return Err(SystemError::ENOTDIR);
5592dbef785SGnoCiYeH         }
5602dbef785SGnoCiYeH 
5612dbef785SGnoCiYeH         // 判断需要创建的类型
5622dbef785SGnoCiYeH         if unlikely(mode.contains(ModeType::S_IFREG)) {
5632dbef785SGnoCiYeH             // 普通文件
564b5b571e0SLoGin             return self.create(filename, FileType::File, mode);
5652dbef785SGnoCiYeH         }
5662dbef785SGnoCiYeH 
567*1074eb34SSamuel Dai         let filename = DName::from(filename);
568*1074eb34SSamuel Dai 
5692dbef785SGnoCiYeH         let nod = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
5702dbef785SGnoCiYeH             parent: inode.self_ref.clone(),
5712dbef785SGnoCiYeH             self_ref: Weak::default(),
5722dbef785SGnoCiYeH             children: BTreeMap::new(),
5732dbef785SGnoCiYeH             data: Vec::new(),
5742dbef785SGnoCiYeH             metadata: Metadata {
5752dbef785SGnoCiYeH                 dev_id: 0,
5762dbef785SGnoCiYeH                 inode_id: generate_inode_id(),
5772dbef785SGnoCiYeH                 size: 0,
5782dbef785SGnoCiYeH                 blk_size: 0,
5792dbef785SGnoCiYeH                 blocks: 0,
5806fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
5816fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
5826fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
5832dbef785SGnoCiYeH                 file_type: FileType::Pipe,
584b5b571e0SLoGin                 mode,
5852dbef785SGnoCiYeH                 nlinks: 1,
5862dbef785SGnoCiYeH                 uid: 0,
5872dbef785SGnoCiYeH                 gid: 0,
58802343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
5892dbef785SGnoCiYeH             },
5902dbef785SGnoCiYeH             fs: inode.fs.clone(),
5912dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
592*1074eb34SSamuel Dai             name: filename.clone(),
5932dbef785SGnoCiYeH         })));
5942dbef785SGnoCiYeH 
5952dbef785SGnoCiYeH         nod.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&nod);
5962dbef785SGnoCiYeH 
5972dbef785SGnoCiYeH         if mode.contains(ModeType::S_IFIFO) {
5982dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::Pipe;
5992dbef785SGnoCiYeH             // 创建pipe文件
6002dbef785SGnoCiYeH             let pipe_inode = LockedPipeInode::new();
6012dbef785SGnoCiYeH             // 设置special_node
6022dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().special_node = Some(SpecialNodeData::Pipe(pipe_inode));
6032dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFBLK) {
6042dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::BlockDevice;
6052dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
6062dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFCHR) {
6072dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::CharDevice;
6082dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
6092dbef785SGnoCiYeH         }
6102dbef785SGnoCiYeH 
611*1074eb34SSamuel Dai         inode.children.insert(filename, nod.clone());
6122dbef785SGnoCiYeH         Ok(nod)
6132dbef785SGnoCiYeH     }
6142dbef785SGnoCiYeH 
6152dbef785SGnoCiYeH     fn special_node(&self) -> Option<super::vfs::SpecialNodeData> {
6162dbef785SGnoCiYeH         return self.0.lock().special_node.clone();
6172dbef785SGnoCiYeH     }
6189e481b3bSTTaq 
619*1074eb34SSamuel Dai     fn dname(&self) -> Result<DName, SystemError> {
620*1074eb34SSamuel Dai         Ok(self.0.lock().name.clone())
6219e481b3bSTTaq     }
6229e481b3bSTTaq 
623*1074eb34SSamuel Dai     fn parent(&self) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
624*1074eb34SSamuel Dai         self.0
625*1074eb34SSamuel Dai             .lock()
626*1074eb34SSamuel Dai             .parent
627*1074eb34SSamuel Dai             .upgrade()
628*1074eb34SSamuel Dai             .map(|item| item as Arc<dyn IndexNode>)
629*1074eb34SSamuel Dai             .ok_or(SystemError::EINVAL)
6309e481b3bSTTaq     }
631004e86ffSlogin }
632