xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/ramfs/mod.rs (revision 597ecc08c2444dcc8f527eb021932718b69c9cc5)
1004e86ffSlogin use core::any::Any;
22dbef785SGnoCiYeH use core::intrinsics::unlikely;
3004e86ffSlogin 
41d37ca6dSDonkey Kane use crate::filesystem::vfs::FSMAKER;
5*597ecc08STTaq 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,
101d37ca6dSDonkey Kane     libs::spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
111d37ca6dSDonkey Kane     time::TimeSpec,
121d37ca6dSDonkey Kane };
13004e86ffSlogin use alloc::{
14004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
15004e86ffSlogin     string::String,
16004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
17004e86ffSlogin     vec::Vec,
18004e86ffSlogin };
1991e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
20004e86ffSlogin 
21004e86ffSlogin use super::vfs::{
221d37ca6dSDonkey Kane     file::FilePrivateData, syscall::ModeType, FileSystem, FileSystemMaker, FsInfo, IndexNode,
231d37ca6dSDonkey Kane     InodeId, Metadata, SpecialNodeData,
24004e86ffSlogin };
25*597ecc08STTaq use super::vfs::{Magic, SuperBlock};
26004e86ffSlogin 
27004e86ffSlogin /// RamFS的inode名称的最大长度
28004e86ffSlogin const RAMFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
29*597ecc08STTaq const RAMFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
30004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体
31004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
32004e86ffSlogin struct LockedRamFSInode(SpinLock<RamFSInode>);
33004e86ffSlogin 
34004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统结构体
35004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
36004e86ffSlogin pub struct RamFS {
37004e86ffSlogin     /// RamFS的root inode
38004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedRamFSInode>,
39*597ecc08STTaq     super_block: RwLock<SuperBlock>,
40004e86ffSlogin }
41004e86ffSlogin 
42004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体(不包含锁)
43004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
44004e86ffSlogin pub struct RamFSInode {
45004e86ffSlogin     // parent变量目前只在find函数中使用到
46004e86ffSlogin     // 所以只有当inode是文件夹的时候,parent才会生效
47004e86ffSlogin     // 对于文件来说,parent就没什么作用了
48004e86ffSlogin     // 关于parent的说明: 目录不允许有硬链接
49004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
50004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedRamFSInode>,
51004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
52004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedRamFSInode>,
53004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
54004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<LockedRamFSInode>>,
55004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
56004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
57004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
58004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
59004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
60004e86ffSlogin     fs: Weak<RamFS>,
612dbef785SGnoCiYeH     /// 指向特殊节点
622dbef785SGnoCiYeH     special_node: Option<SpecialNodeData>,
63004e86ffSlogin }
64004e86ffSlogin 
65004e86ffSlogin impl FileSystem for RamFS {
66004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
67004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
68004e86ffSlogin     }
69004e86ffSlogin 
70004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
71004e86ffSlogin         return FsInfo {
72004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
73004e86ffSlogin             max_name_len: RAMFS_MAX_NAMELEN,
74004e86ffSlogin         };
75004e86ffSlogin     }
76004e86ffSlogin 
77004e86ffSlogin     /// @brief 本函数用于实现动态转换。
78004e86ffSlogin     /// 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
79004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn Any {
80004e86ffSlogin         self
81004e86ffSlogin     }
821d37ca6dSDonkey Kane 
831d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
841d37ca6dSDonkey Kane         "ramfs"
851d37ca6dSDonkey Kane     }
86*597ecc08STTaq 
87*597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
88*597ecc08STTaq         self.super_block.read().clone()
89*597ecc08STTaq     }
90004e86ffSlogin }
91004e86ffSlogin 
92004e86ffSlogin impl RamFS {
93004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
94*597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
95*597ecc08STTaq             Magic::RAMFS_MAGIC,
96*597ecc08STTaq             RAMFS_BLOCK_SIZE,
97*597ecc08STTaq             RAMFS_MAX_NAMELEN as u64,
98*597ecc08STTaq         );
99004e86ffSlogin         // 初始化root inode
100004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
101004e86ffSlogin             parent: Weak::default(),
102004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
103004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
104004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
105004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
106004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
107004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
108004e86ffSlogin                 size: 0,
109004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
110004e86ffSlogin                 blocks: 0,
111004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
112004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
113004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
114004e86ffSlogin                 file_type: FileType::Dir,
1156b4e7a29SLoGin                 mode: ModeType::from_bits_truncate(0o777),
116004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
117004e86ffSlogin                 uid: 0,
118004e86ffSlogin                 gid: 0,
11902343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
120004e86ffSlogin             },
121004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
1222dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
123004e86ffSlogin         })));
124004e86ffSlogin 
125*597ecc08STTaq         let result: Arc<RamFS> = Arc::new(RamFS {
126*597ecc08STTaq             root_inode: root,
127*597ecc08STTaq             super_block: RwLock::new(super_block),
128*597ecc08STTaq         });
129004e86ffSlogin 
130004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
131004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<RamFSInode> = result.root_inode.0.lock();
132004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
133004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
134004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
135004e86ffSlogin         // 释放锁
136004e86ffSlogin         drop(root_guard);
137004e86ffSlogin 
138004e86ffSlogin         return result;
139004e86ffSlogin     }
1401d37ca6dSDonkey Kane 
1411d37ca6dSDonkey Kane     pub fn make_ramfs() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError> {
1421d37ca6dSDonkey Kane         let fs = RamFS::new();
1431d37ca6dSDonkey Kane         return Ok(fs);
144004e86ffSlogin     }
1451d37ca6dSDonkey Kane }
1461d37ca6dSDonkey Kane 
1471d37ca6dSDonkey Kane #[distributed_slice(FSMAKER)]
1481d37ca6dSDonkey Kane static RAMFSMAKER: FileSystemMaker = FileSystemMaker::new(
1491d37ca6dSDonkey Kane     "ramfs",
1501d37ca6dSDonkey Kane     &(RamFS::make_ramfs as fn() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError>),
1511d37ca6dSDonkey Kane );
152004e86ffSlogin 
153004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedRamFSInode {
154a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn truncate(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
155a3ef8f8aSGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
156a3ef8f8aSGnoCiYeH 
157a3ef8f8aSGnoCiYeH         //如果是文件夹,则报错
158a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
159a3ef8f8aSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
160a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
161a3ef8f8aSGnoCiYeH 
162a3ef8f8aSGnoCiYeH         //当前文件长度大于_len才进行截断,否则不操作
163a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.data.len() > len {
164a3ef8f8aSGnoCiYeH             inode.data.resize(len, 0);
165a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
166a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
167a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
168a3ef8f8aSGnoCiYeH 
169a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn close(&self, _data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
170a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
171a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
172a3ef8f8aSGnoCiYeH 
173a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn open(
174a3ef8f8aSGnoCiYeH         &self,
175a3ef8f8aSGnoCiYeH         _data: &mut FilePrivateData,
176a3ef8f8aSGnoCiYeH         _mode: &super::vfs::file::FileMode,
177a3ef8f8aSGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
178a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
179a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
180a3ef8f8aSGnoCiYeH 
181004e86ffSlogin     fn read_at(
182004e86ffSlogin         &self,
183004e86ffSlogin         offset: usize,
184004e86ffSlogin         len: usize,
185004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
186004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
187676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
188004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
189676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
190004e86ffSlogin         }
191004e86ffSlogin         // 加锁
192004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
193004e86ffSlogin 
194004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
195004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
196676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
197004e86ffSlogin         }
198004e86ffSlogin 
199004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
200004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
201004e86ffSlogin 
202004e86ffSlogin         // buffer空间不足
203004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
204676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
205004e86ffSlogin         }
206004e86ffSlogin 
207004e86ffSlogin         // 拷贝数据
208004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
209004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
210004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
211004e86ffSlogin     }
212004e86ffSlogin 
213004e86ffSlogin     fn write_at(
214004e86ffSlogin         &self,
215004e86ffSlogin         offset: usize,
216004e86ffSlogin         len: usize,
217004e86ffSlogin         buf: &[u8],
218004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
219676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
220004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
221676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
222004e86ffSlogin         }
223004e86ffSlogin 
224004e86ffSlogin         // 加锁
225004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
226004e86ffSlogin 
227004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
228004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
229676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
230004e86ffSlogin         }
231004e86ffSlogin 
232004e86ffSlogin         let data: &mut Vec<u8> = &mut inode.data;
233004e86ffSlogin 
234004e86ffSlogin         // 如果文件大小比原来的大,那就resize这个数组
235004e86ffSlogin         if offset + len > data.len() {
236004e86ffSlogin             data.resize(offset + len, 0);
237004e86ffSlogin         }
238004e86ffSlogin 
239004e86ffSlogin         let target = &mut data[offset..offset + len];
240004e86ffSlogin         target.copy_from_slice(&buf[0..len]);
241004e86ffSlogin         return Ok(len);
242004e86ffSlogin     }
243004e86ffSlogin 
244004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
245004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
246004e86ffSlogin     }
247004e86ffSlogin 
248004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
249004e86ffSlogin         self
250004e86ffSlogin     }
251004e86ffSlogin 
252676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
253004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
254004e86ffSlogin         let mut metadata = inode.metadata.clone();
255004e86ffSlogin         metadata.size = inode.data.len() as i64;
256004e86ffSlogin 
257004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
258004e86ffSlogin     }
259004e86ffSlogin 
260676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
261004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
262004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
263004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
264004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
265004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
266004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
267004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
268004e86ffSlogin 
269004e86ffSlogin         return Ok(());
270004e86ffSlogin     }
271004e86ffSlogin 
272676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
273004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
274004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
275004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
276004e86ffSlogin             return Ok(());
277004e86ffSlogin         } else {
278676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
279004e86ffSlogin         }
280004e86ffSlogin     }
281004e86ffSlogin 
282004e86ffSlogin     fn create_with_data(
283004e86ffSlogin         &self,
284004e86ffSlogin         name: &str,
285004e86ffSlogin         file_type: FileType,
2866b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
287004e86ffSlogin         data: usize,
288676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
289004e86ffSlogin         // 获取当前inode
290004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
291004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
292004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
293676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
294004e86ffSlogin         }
295004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
296004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
297676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
298004e86ffSlogin         }
299004e86ffSlogin 
300004e86ffSlogin         // 创建inode
301004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
302004e86ffSlogin             parent: inode.self_ref.clone(),
303004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
304004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
305004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
306004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
307004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
308004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
309004e86ffSlogin                 size: 0,
310004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
311004e86ffSlogin                 blocks: 0,
312004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
313004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
314004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
315b5b571e0SLoGin                 file_type,
316b5b571e0SLoGin                 mode,
317004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
318004e86ffSlogin                 uid: 0,
319004e86ffSlogin                 gid: 0,
32002343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
321004e86ffSlogin             },
322004e86ffSlogin             fs: inode.fs.clone(),
3232dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
324004e86ffSlogin         })));
325004e86ffSlogin 
326004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
327004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
328004e86ffSlogin 
329004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
330004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
331004e86ffSlogin 
332004e86ffSlogin         return Ok(result);
333004e86ffSlogin     }
334004e86ffSlogin 
335676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
336004e86ffSlogin         let other: &LockedRamFSInode = other
337004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedRamFSInode>()
338676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
339004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
340004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<RamFSInode> = other.0.lock();
341004e86ffSlogin 
342004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
343004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
344676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
345004e86ffSlogin         }
346004e86ffSlogin 
347004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
348004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
349676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
350004e86ffSlogin         }
351004e86ffSlogin 
352004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
353004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
354676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
355004e86ffSlogin         }
356004e86ffSlogin 
357004e86ffSlogin         inode
358004e86ffSlogin             .children
359004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
360004e86ffSlogin 
361004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
362004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
363004e86ffSlogin         return Ok(());
364004e86ffSlogin     }
365004e86ffSlogin 
366676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
367004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
368004e86ffSlogin         // 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
369004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
370676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
371004e86ffSlogin         }
372004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
373004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
374676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
375004e86ffSlogin         }
376004e86ffSlogin 
377004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
378676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
379004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type == FileType::Dir {
380676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EPERM);
381004e86ffSlogin         }
382004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
383004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
384004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
385004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
386004e86ffSlogin         return Ok(());
387004e86ffSlogin     }
388004e86ffSlogin 
389676b8ef6SMork     fn rmdir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
390004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
391004e86ffSlogin         // 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
392004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
393676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
394004e86ffSlogin         }
395004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件夹的inode
396676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
397004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type != FileType::Dir {
398676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
399004e86ffSlogin         }
400004e86ffSlogin 
401004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
402004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
403004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
404004e86ffSlogin         return Ok(());
405004e86ffSlogin     }
406004e86ffSlogin 
4079e481b3bSTTaq     fn move_to(
408004e86ffSlogin         &self,
409004e86ffSlogin         old_name: &str,
410004e86ffSlogin         target: &Arc<dyn IndexNode>,
411004e86ffSlogin         new_name: &str,
412676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
413004e86ffSlogin         let old_inode: Arc<dyn IndexNode> = self.find(old_name)?;
414004e86ffSlogin 
415004e86ffSlogin         // 在新的目录下创建一个硬链接
416004e86ffSlogin         target.link(new_name, &old_inode)?;
417004e86ffSlogin         // 取消现有的目录下的这个硬链接
418004e86ffSlogin         if let Err(err) = self.unlink(old_name) {
419004e86ffSlogin             // 如果取消失败,那就取消新的目录下的硬链接
420004e86ffSlogin             target.unlink(new_name)?;
421004e86ffSlogin             return Err(err);
422004e86ffSlogin         }
423004e86ffSlogin         return Ok(());
424004e86ffSlogin     }
425004e86ffSlogin 
426676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
427004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
428004e86ffSlogin 
429004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
430676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
431004e86ffSlogin         }
432004e86ffSlogin 
433004e86ffSlogin         match name {
434004e86ffSlogin             "" | "." => {
435676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
436004e86ffSlogin             }
437004e86ffSlogin 
438004e86ffSlogin             ".." => {
439676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
440004e86ffSlogin             }
441004e86ffSlogin             name => {
442004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
443676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
444004e86ffSlogin             }
445004e86ffSlogin         }
446004e86ffSlogin     }
447004e86ffSlogin 
448676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
449004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
450004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
451676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
452004e86ffSlogin         }
453004e86ffSlogin 
4546b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
455004e86ffSlogin             0 => {
456004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
457004e86ffSlogin             }
458004e86ffSlogin             1 => {
459004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
460004e86ffSlogin             }
461004e86ffSlogin             ino => {
462004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
463004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
464004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
465004e86ffSlogin                     .children
466004e86ffSlogin                     .keys()
4676b4e7a29SLoGin                     .filter(|k| {
4686b4e7a29SLoGin                         inode
4696b4e7a29SLoGin                             .children
4706b4e7a29SLoGin                             .get(*k)
4716b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
4726b4e7a29SLoGin                             .0
4736b4e7a29SLoGin                             .lock()
4746b4e7a29SLoGin                             .metadata
4756b4e7a29SLoGin                             .inode_id
4766b4e7a29SLoGin                             .into()
4776b4e7a29SLoGin                             == ino
4786b4e7a29SLoGin                     })
479004e86ffSlogin                     .cloned()
480004e86ffSlogin                     .collect();
481004e86ffSlogin 
482004e86ffSlogin                 match key.len() {
483676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
484004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
4856b4e7a29SLoGin                     _ => 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)
486004e86ffSlogin                 }
487004e86ffSlogin             }
488004e86ffSlogin         }
489004e86ffSlogin     }
490004e86ffSlogin 
491676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
492004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
493004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
494676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
495004e86ffSlogin         }
496004e86ffSlogin 
497004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
498004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
499004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
500004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
501004e86ffSlogin 
502004e86ffSlogin         return Ok(keys);
503004e86ffSlogin     }
5042dbef785SGnoCiYeH 
5052dbef785SGnoCiYeH     fn mknod(
5062dbef785SGnoCiYeH         &self,
5072dbef785SGnoCiYeH         filename: &str,
5082dbef785SGnoCiYeH         mode: ModeType,
509c566df45SLoGin         _dev_t: DeviceNumber,
5102dbef785SGnoCiYeH     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
5112dbef785SGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
5122dbef785SGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
5132dbef785SGnoCiYeH             return Err(SystemError::ENOTDIR);
5142dbef785SGnoCiYeH         }
5152dbef785SGnoCiYeH 
5162dbef785SGnoCiYeH         // 判断需要创建的类型
5172dbef785SGnoCiYeH         if unlikely(mode.contains(ModeType::S_IFREG)) {
5182dbef785SGnoCiYeH             // 普通文件
519b5b571e0SLoGin             return self.create(filename, FileType::File, mode);
5202dbef785SGnoCiYeH         }
5212dbef785SGnoCiYeH 
5222dbef785SGnoCiYeH         let nod = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
5232dbef785SGnoCiYeH             parent: inode.self_ref.clone(),
5242dbef785SGnoCiYeH             self_ref: Weak::default(),
5252dbef785SGnoCiYeH             children: BTreeMap::new(),
5262dbef785SGnoCiYeH             data: Vec::new(),
5272dbef785SGnoCiYeH             metadata: Metadata {
5282dbef785SGnoCiYeH                 dev_id: 0,
5292dbef785SGnoCiYeH                 inode_id: generate_inode_id(),
5302dbef785SGnoCiYeH                 size: 0,
5312dbef785SGnoCiYeH                 blk_size: 0,
5322dbef785SGnoCiYeH                 blocks: 0,
5332dbef785SGnoCiYeH                 atime: TimeSpec::default(),
5342dbef785SGnoCiYeH                 mtime: TimeSpec::default(),
5352dbef785SGnoCiYeH                 ctime: TimeSpec::default(),
5362dbef785SGnoCiYeH                 file_type: FileType::Pipe,
537b5b571e0SLoGin                 mode,
5382dbef785SGnoCiYeH                 nlinks: 1,
5392dbef785SGnoCiYeH                 uid: 0,
5402dbef785SGnoCiYeH                 gid: 0,
54102343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
5422dbef785SGnoCiYeH             },
5432dbef785SGnoCiYeH             fs: inode.fs.clone(),
5442dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
5452dbef785SGnoCiYeH         })));
5462dbef785SGnoCiYeH 
5472dbef785SGnoCiYeH         nod.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&nod);
5482dbef785SGnoCiYeH 
5492dbef785SGnoCiYeH         if mode.contains(ModeType::S_IFIFO) {
5502dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::Pipe;
5512dbef785SGnoCiYeH             // 创建pipe文件
5522dbef785SGnoCiYeH             let pipe_inode = LockedPipeInode::new();
5532dbef785SGnoCiYeH             // 设置special_node
5542dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().special_node = Some(SpecialNodeData::Pipe(pipe_inode));
5552dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFBLK) {
5562dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::BlockDevice;
5572dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
5582dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFCHR) {
5592dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::CharDevice;
5602dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
5612dbef785SGnoCiYeH         }
5622dbef785SGnoCiYeH 
5632dbef785SGnoCiYeH         inode
5642dbef785SGnoCiYeH             .children
5652dbef785SGnoCiYeH             .insert(String::from(filename).to_uppercase(), nod.clone());
5662dbef785SGnoCiYeH         Ok(nod)
5672dbef785SGnoCiYeH     }
5682dbef785SGnoCiYeH 
5692dbef785SGnoCiYeH     fn special_node(&self) -> Option<super::vfs::SpecialNodeData> {
5702dbef785SGnoCiYeH         return self.0.lock().special_node.clone();
5712dbef785SGnoCiYeH     }
5729e481b3bSTTaq 
5739e481b3bSTTaq     /// # 用于重命名内存中的文件或目录
5749e481b3bSTTaq     fn rename(&self, _old_name: &str, _new_name: &str) -> Result<(), SystemError> {
5759e481b3bSTTaq         let old_inode: Arc<dyn IndexNode> = self.find(_old_name)?;
5769e481b3bSTTaq         // 在新的目录下创建一个硬链接
5779e481b3bSTTaq         self.link(_new_name, &old_inode)?;
5789e481b3bSTTaq 
5799e481b3bSTTaq         // 取消现有的目录下的这个硬链接
5809e481b3bSTTaq         if let Err(err) = self.unlink(_old_name) {
5819e481b3bSTTaq             // 如果取消失败,那就取消新的目录下的硬链接
5829e481b3bSTTaq             self.unlink(_new_name)?;
5839e481b3bSTTaq             return Err(err);
5849e481b3bSTTaq         }
5859e481b3bSTTaq 
5869e481b3bSTTaq         return Ok(());
5879e481b3bSTTaq     }
588004e86ffSlogin }
589