xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/ramfs/mod.rs (revision 924d64de8def99488f57dc618de763f7aca4a68b)
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,
10*924d64deSBrahmaMantra     libs::casting::DowncastArc,
111d37ca6dSDonkey Kane     libs::spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
121d37ca6dSDonkey Kane     time::TimeSpec,
131d37ca6dSDonkey Kane };
14*924d64deSBrahmaMantra 
15004e86ffSlogin use alloc::{
16004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
17004e86ffSlogin     string::String,
18004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
19004e86ffSlogin     vec::Vec,
20004e86ffSlogin };
2191e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
22004e86ffSlogin 
23004e86ffSlogin use super::vfs::{
241d37ca6dSDonkey Kane     file::FilePrivateData, syscall::ModeType, FileSystem, FileSystemMaker, FsInfo, IndexNode,
251d37ca6dSDonkey Kane     InodeId, Metadata, SpecialNodeData,
26004e86ffSlogin };
27597ecc08STTaq use super::vfs::{Magic, SuperBlock};
28004e86ffSlogin 
29004e86ffSlogin /// RamFS的inode名称的最大长度
30004e86ffSlogin const RAMFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
31597ecc08STTaq const RAMFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
32004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体
33004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
34004e86ffSlogin struct LockedRamFSInode(SpinLock<RamFSInode>);
35004e86ffSlogin 
36004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统结构体
37004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
38004e86ffSlogin pub struct RamFS {
39004e86ffSlogin     /// RamFS的root inode
40004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedRamFSInode>,
41597ecc08STTaq     super_block: RwLock<SuperBlock>,
42004e86ffSlogin }
43004e86ffSlogin 
44004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体(不包含锁)
45004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
46004e86ffSlogin pub struct RamFSInode {
47004e86ffSlogin     // parent变量目前只在find函数中使用到
48004e86ffSlogin     // 所以只有当inode是文件夹的时候,parent才会生效
49004e86ffSlogin     // 对于文件来说,parent就没什么作用了
50004e86ffSlogin     // 关于parent的说明: 目录不允许有硬链接
51004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
52004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedRamFSInode>,
53004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
54004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedRamFSInode>,
55004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
56004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<LockedRamFSInode>>,
57004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
58004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
59004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
60004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
61004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
62004e86ffSlogin     fs: Weak<RamFS>,
632dbef785SGnoCiYeH     /// 指向特殊节点
642dbef785SGnoCiYeH     special_node: Option<SpecialNodeData>,
65004e86ffSlogin }
66004e86ffSlogin 
67004e86ffSlogin impl FileSystem for RamFS {
68004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
69004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
70004e86ffSlogin     }
71004e86ffSlogin 
72004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
73004e86ffSlogin         return FsInfo {
74004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
75004e86ffSlogin             max_name_len: RAMFS_MAX_NAMELEN,
76004e86ffSlogin         };
77004e86ffSlogin     }
78004e86ffSlogin 
79004e86ffSlogin     /// @brief 本函数用于实现动态转换。
80004e86ffSlogin     /// 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
81004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn Any {
82004e86ffSlogin         self
83004e86ffSlogin     }
841d37ca6dSDonkey Kane 
851d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
861d37ca6dSDonkey Kane         "ramfs"
871d37ca6dSDonkey Kane     }
88597ecc08STTaq 
89597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
90597ecc08STTaq         self.super_block.read().clone()
91597ecc08STTaq     }
92004e86ffSlogin }
93004e86ffSlogin 
94004e86ffSlogin impl RamFS {
95004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
96597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
97597ecc08STTaq             Magic::RAMFS_MAGIC,
98597ecc08STTaq             RAMFS_BLOCK_SIZE,
99597ecc08STTaq             RAMFS_MAX_NAMELEN as u64,
100597ecc08STTaq         );
101004e86ffSlogin         // 初始化root inode
102004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
103004e86ffSlogin             parent: Weak::default(),
104004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
105004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
106004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
107004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
108004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
109004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
110004e86ffSlogin                 size: 0,
111004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
112004e86ffSlogin                 blocks: 0,
113004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
114004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
115004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
116004e86ffSlogin                 file_type: FileType::Dir,
1176b4e7a29SLoGin                 mode: ModeType::from_bits_truncate(0o777),
118004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
119004e86ffSlogin                 uid: 0,
120004e86ffSlogin                 gid: 0,
12102343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
122004e86ffSlogin             },
123004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
1242dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
125004e86ffSlogin         })));
126004e86ffSlogin 
127597ecc08STTaq         let result: Arc<RamFS> = Arc::new(RamFS {
128597ecc08STTaq             root_inode: root,
129597ecc08STTaq             super_block: RwLock::new(super_block),
130597ecc08STTaq         });
131004e86ffSlogin 
132004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
133004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<RamFSInode> = result.root_inode.0.lock();
134004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
135004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
136004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
137004e86ffSlogin         // 释放锁
138004e86ffSlogin         drop(root_guard);
139004e86ffSlogin 
140004e86ffSlogin         return result;
141004e86ffSlogin     }
1421d37ca6dSDonkey Kane 
1431d37ca6dSDonkey Kane     pub fn make_ramfs() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError> {
1441d37ca6dSDonkey Kane         let fs = RamFS::new();
1451d37ca6dSDonkey Kane         return Ok(fs);
146004e86ffSlogin     }
1471d37ca6dSDonkey Kane }
1481d37ca6dSDonkey Kane #[distributed_slice(FSMAKER)]
1491d37ca6dSDonkey Kane static RAMFSMAKER: FileSystemMaker = FileSystemMaker::new(
1501d37ca6dSDonkey Kane     "ramfs",
1511d37ca6dSDonkey Kane     &(RamFS::make_ramfs as fn() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError>),
1521d37ca6dSDonkey Kane );
153004e86ffSlogin 
154004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedRamFSInode {
155a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn truncate(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
156a3ef8f8aSGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
157a3ef8f8aSGnoCiYeH 
158a3ef8f8aSGnoCiYeH         //如果是文件夹,则报错
159a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
160a3ef8f8aSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
161a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
162a3ef8f8aSGnoCiYeH 
163a3ef8f8aSGnoCiYeH         //当前文件长度大于_len才进行截断,否则不操作
164a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.data.len() > len {
165a3ef8f8aSGnoCiYeH             inode.data.resize(len, 0);
166a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
167a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
168a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
169a3ef8f8aSGnoCiYeH 
170a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn close(&self, _data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
171a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
172a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
173a3ef8f8aSGnoCiYeH 
174a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn open(
175a3ef8f8aSGnoCiYeH         &self,
176a3ef8f8aSGnoCiYeH         _data: &mut FilePrivateData,
177a3ef8f8aSGnoCiYeH         _mode: &super::vfs::file::FileMode,
178a3ef8f8aSGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
179a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
180a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
181a3ef8f8aSGnoCiYeH 
182004e86ffSlogin     fn read_at(
183004e86ffSlogin         &self,
184004e86ffSlogin         offset: usize,
185004e86ffSlogin         len: usize,
186004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
187004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
188676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
189004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
190676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
191004e86ffSlogin         }
192004e86ffSlogin         // 加锁
193004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
194004e86ffSlogin 
195004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
196004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
197676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
198004e86ffSlogin         }
199004e86ffSlogin 
200004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
201004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
202004e86ffSlogin 
203004e86ffSlogin         // buffer空间不足
204004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
205676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
206004e86ffSlogin         }
207004e86ffSlogin 
208004e86ffSlogin         // 拷贝数据
209004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
210004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
211004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
212004e86ffSlogin     }
213004e86ffSlogin 
214004e86ffSlogin     fn write_at(
215004e86ffSlogin         &self,
216004e86ffSlogin         offset: usize,
217004e86ffSlogin         len: usize,
218004e86ffSlogin         buf: &[u8],
219004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
220676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
221004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
222676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
223004e86ffSlogin         }
224004e86ffSlogin 
225004e86ffSlogin         // 加锁
226004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
227004e86ffSlogin 
228004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
229004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
230676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
231004e86ffSlogin         }
232004e86ffSlogin 
233004e86ffSlogin         let data: &mut Vec<u8> = &mut inode.data;
234004e86ffSlogin 
235004e86ffSlogin         // 如果文件大小比原来的大,那就resize这个数组
236004e86ffSlogin         if offset + len > data.len() {
237004e86ffSlogin             data.resize(offset + len, 0);
238004e86ffSlogin         }
239004e86ffSlogin 
240004e86ffSlogin         let target = &mut data[offset..offset + len];
241004e86ffSlogin         target.copy_from_slice(&buf[0..len]);
242004e86ffSlogin         return Ok(len);
243004e86ffSlogin     }
244004e86ffSlogin 
245004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
246004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
247004e86ffSlogin     }
248004e86ffSlogin 
249004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
250004e86ffSlogin         self
251004e86ffSlogin     }
252004e86ffSlogin 
253676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
254004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
255004e86ffSlogin         let mut metadata = inode.metadata.clone();
256004e86ffSlogin         metadata.size = inode.data.len() as i64;
257004e86ffSlogin 
258004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
259004e86ffSlogin     }
260004e86ffSlogin 
261676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
262004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
263004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
264004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
265004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
266004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
267004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
268004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
269004e86ffSlogin 
270004e86ffSlogin         return Ok(());
271004e86ffSlogin     }
272004e86ffSlogin 
273676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
274004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
275004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
276004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
277004e86ffSlogin             return Ok(());
278004e86ffSlogin         } else {
279676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
280004e86ffSlogin         }
281004e86ffSlogin     }
282004e86ffSlogin 
283004e86ffSlogin     fn create_with_data(
284004e86ffSlogin         &self,
285004e86ffSlogin         name: &str,
286004e86ffSlogin         file_type: FileType,
2876b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
288004e86ffSlogin         data: usize,
289676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
290004e86ffSlogin         // 获取当前inode
291004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
292004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
293004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
294676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
295004e86ffSlogin         }
296004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
297004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
298676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
299004e86ffSlogin         }
300004e86ffSlogin 
301004e86ffSlogin         // 创建inode
302004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
303004e86ffSlogin             parent: inode.self_ref.clone(),
304004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
305004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
306004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
307004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
308004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
309004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
310004e86ffSlogin                 size: 0,
311004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
312004e86ffSlogin                 blocks: 0,
313004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
314004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
315004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
316b5b571e0SLoGin                 file_type,
317b5b571e0SLoGin                 mode,
318004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
319004e86ffSlogin                 uid: 0,
320004e86ffSlogin                 gid: 0,
32102343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
322004e86ffSlogin             },
323004e86ffSlogin             fs: inode.fs.clone(),
3242dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
325004e86ffSlogin         })));
326004e86ffSlogin 
327004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
328004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
329004e86ffSlogin 
330004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
331004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
332004e86ffSlogin 
333004e86ffSlogin         return Ok(result);
334004e86ffSlogin     }
335004e86ffSlogin 
336676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
337004e86ffSlogin         let other: &LockedRamFSInode = other
338004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedRamFSInode>()
339676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
340004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
341004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<RamFSInode> = other.0.lock();
342004e86ffSlogin 
343004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
344004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
345676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
346004e86ffSlogin         }
347004e86ffSlogin 
348004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
349004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
350676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
351004e86ffSlogin         }
352004e86ffSlogin 
353004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
354004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
355676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
356004e86ffSlogin         }
357004e86ffSlogin 
358004e86ffSlogin         inode
359004e86ffSlogin             .children
360004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
361004e86ffSlogin 
362004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
363004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
364004e86ffSlogin         return Ok(());
365004e86ffSlogin     }
366004e86ffSlogin 
367676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
368004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
369004e86ffSlogin         // 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
370004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
371676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
372004e86ffSlogin         }
373004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
374004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
375676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
376004e86ffSlogin         }
377004e86ffSlogin 
378004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
379676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
380004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type == FileType::Dir {
381676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EPERM);
382004e86ffSlogin         }
383004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
384004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
385004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
386004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
387004e86ffSlogin         return Ok(());
388004e86ffSlogin     }
389004e86ffSlogin 
390676b8ef6SMork     fn rmdir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
391004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
392004e86ffSlogin         // 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
393004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
394676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
395004e86ffSlogin         }
396004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件夹的inode
397676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
398004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type != FileType::Dir {
399676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
400004e86ffSlogin         }
401004e86ffSlogin 
402004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
403004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
404004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
405004e86ffSlogin         return Ok(());
406004e86ffSlogin     }
407004e86ffSlogin 
4089e481b3bSTTaq     fn move_to(
409004e86ffSlogin         &self,
410004e86ffSlogin         old_name: &str,
411004e86ffSlogin         target: &Arc<dyn IndexNode>,
412004e86ffSlogin         new_name: &str,
413676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
414*924d64deSBrahmaMantra         let inode: Arc<dyn IndexNode> = self.find(old_name)?;
415*924d64deSBrahmaMantra         // 修改其对父节点的引用
416*924d64deSBrahmaMantra         inode
417*924d64deSBrahmaMantra             .downcast_ref::<LockedRamFSInode>()
418*924d64deSBrahmaMantra             .ok_or(SystemError::EPERM)?
419*924d64deSBrahmaMantra             .0
420*924d64deSBrahmaMantra             .lock()
421*924d64deSBrahmaMantra             .parent = Arc::downgrade(
422*924d64deSBrahmaMantra             &target
423*924d64deSBrahmaMantra                 .clone()
424*924d64deSBrahmaMantra                 .downcast_arc::<LockedRamFSInode>()
425*924d64deSBrahmaMantra                 .ok_or(SystemError::EPERM)?,
426*924d64deSBrahmaMantra         );
427004e86ffSlogin 
428004e86ffSlogin         // 在新的目录下创建一个硬链接
429*924d64deSBrahmaMantra         target.link(new_name, &inode)?;
430*924d64deSBrahmaMantra 
431004e86ffSlogin         // 取消现有的目录下的这个硬链接
432*924d64deSBrahmaMantra         if let Err(e) = self.unlink(old_name) {
433*924d64deSBrahmaMantra             // 当操作失败时回退操作
434004e86ffSlogin             target.unlink(new_name)?;
435*924d64deSBrahmaMantra             return Err(e);
436004e86ffSlogin         }
437*924d64deSBrahmaMantra 
438004e86ffSlogin         return Ok(());
439004e86ffSlogin     }
440004e86ffSlogin 
441676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
442004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
443004e86ffSlogin 
444004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
445676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
446004e86ffSlogin         }
447004e86ffSlogin 
448004e86ffSlogin         match name {
449004e86ffSlogin             "" | "." => {
450676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
451004e86ffSlogin             }
452004e86ffSlogin 
453004e86ffSlogin             ".." => {
454676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
455004e86ffSlogin             }
456004e86ffSlogin             name => {
457004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
458676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
459004e86ffSlogin             }
460004e86ffSlogin         }
461004e86ffSlogin     }
462004e86ffSlogin 
463676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
464004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
465004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
466676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
467004e86ffSlogin         }
468004e86ffSlogin 
4696b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
470004e86ffSlogin             0 => {
471004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
472004e86ffSlogin             }
473004e86ffSlogin             1 => {
474004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
475004e86ffSlogin             }
476004e86ffSlogin             ino => {
477004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
478004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
479004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
480004e86ffSlogin                     .children
481004e86ffSlogin                     .keys()
4826b4e7a29SLoGin                     .filter(|k| {
4836b4e7a29SLoGin                         inode
4846b4e7a29SLoGin                             .children
4856b4e7a29SLoGin                             .get(*k)
4866b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
4876b4e7a29SLoGin                             .0
4886b4e7a29SLoGin                             .lock()
4896b4e7a29SLoGin                             .metadata
4906b4e7a29SLoGin                             .inode_id
4916b4e7a29SLoGin                             .into()
4926b4e7a29SLoGin                             == ino
4936b4e7a29SLoGin                     })
494004e86ffSlogin                     .cloned()
495004e86ffSlogin                     .collect();
496004e86ffSlogin 
497004e86ffSlogin                 match key.len() {
498676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
499004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
5006b4e7a29SLoGin                     _ => 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)
501004e86ffSlogin                 }
502004e86ffSlogin             }
503004e86ffSlogin         }
504004e86ffSlogin     }
505004e86ffSlogin 
506676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
507004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
508004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
509676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
510004e86ffSlogin         }
511004e86ffSlogin 
512004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
513004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
514004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
515004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
516004e86ffSlogin 
517004e86ffSlogin         return Ok(keys);
518004e86ffSlogin     }
5192dbef785SGnoCiYeH 
5202dbef785SGnoCiYeH     fn mknod(
5212dbef785SGnoCiYeH         &self,
5222dbef785SGnoCiYeH         filename: &str,
5232dbef785SGnoCiYeH         mode: ModeType,
524c566df45SLoGin         _dev_t: DeviceNumber,
5252dbef785SGnoCiYeH     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
5262dbef785SGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
5272dbef785SGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
5282dbef785SGnoCiYeH             return Err(SystemError::ENOTDIR);
5292dbef785SGnoCiYeH         }
5302dbef785SGnoCiYeH 
5312dbef785SGnoCiYeH         // 判断需要创建的类型
5322dbef785SGnoCiYeH         if unlikely(mode.contains(ModeType::S_IFREG)) {
5332dbef785SGnoCiYeH             // 普通文件
534b5b571e0SLoGin             return self.create(filename, FileType::File, mode);
5352dbef785SGnoCiYeH         }
5362dbef785SGnoCiYeH 
5372dbef785SGnoCiYeH         let nod = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
5382dbef785SGnoCiYeH             parent: inode.self_ref.clone(),
5392dbef785SGnoCiYeH             self_ref: Weak::default(),
5402dbef785SGnoCiYeH             children: BTreeMap::new(),
5412dbef785SGnoCiYeH             data: Vec::new(),
5422dbef785SGnoCiYeH             metadata: Metadata {
5432dbef785SGnoCiYeH                 dev_id: 0,
5442dbef785SGnoCiYeH                 inode_id: generate_inode_id(),
5452dbef785SGnoCiYeH                 size: 0,
5462dbef785SGnoCiYeH                 blk_size: 0,
5472dbef785SGnoCiYeH                 blocks: 0,
5482dbef785SGnoCiYeH                 atime: TimeSpec::default(),
5492dbef785SGnoCiYeH                 mtime: TimeSpec::default(),
5502dbef785SGnoCiYeH                 ctime: TimeSpec::default(),
5512dbef785SGnoCiYeH                 file_type: FileType::Pipe,
552b5b571e0SLoGin                 mode,
5532dbef785SGnoCiYeH                 nlinks: 1,
5542dbef785SGnoCiYeH                 uid: 0,
5552dbef785SGnoCiYeH                 gid: 0,
55602343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
5572dbef785SGnoCiYeH             },
5582dbef785SGnoCiYeH             fs: inode.fs.clone(),
5592dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
5602dbef785SGnoCiYeH         })));
5612dbef785SGnoCiYeH 
5622dbef785SGnoCiYeH         nod.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&nod);
5632dbef785SGnoCiYeH 
5642dbef785SGnoCiYeH         if mode.contains(ModeType::S_IFIFO) {
5652dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::Pipe;
5662dbef785SGnoCiYeH             // 创建pipe文件
5672dbef785SGnoCiYeH             let pipe_inode = LockedPipeInode::new();
5682dbef785SGnoCiYeH             // 设置special_node
5692dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().special_node = Some(SpecialNodeData::Pipe(pipe_inode));
5702dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFBLK) {
5712dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::BlockDevice;
5722dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
5732dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFCHR) {
5742dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::CharDevice;
5752dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
5762dbef785SGnoCiYeH         }
5772dbef785SGnoCiYeH 
5782dbef785SGnoCiYeH         inode
5792dbef785SGnoCiYeH             .children
5802dbef785SGnoCiYeH             .insert(String::from(filename).to_uppercase(), nod.clone());
5812dbef785SGnoCiYeH         Ok(nod)
5822dbef785SGnoCiYeH     }
5832dbef785SGnoCiYeH 
5842dbef785SGnoCiYeH     fn special_node(&self) -> Option<super::vfs::SpecialNodeData> {
5852dbef785SGnoCiYeH         return self.0.lock().special_node.clone();
5862dbef785SGnoCiYeH     }
5879e481b3bSTTaq 
5889e481b3bSTTaq     /// # 用于重命名内存中的文件或目录
5899e481b3bSTTaq     fn rename(&self, _old_name: &str, _new_name: &str) -> Result<(), SystemError> {
5909e481b3bSTTaq         let old_inode: Arc<dyn IndexNode> = self.find(_old_name)?;
5919e481b3bSTTaq         // 在新的目录下创建一个硬链接
5929e481b3bSTTaq         self.link(_new_name, &old_inode)?;
5939e481b3bSTTaq 
5949e481b3bSTTaq         // 取消现有的目录下的这个硬链接
5959e481b3bSTTaq         if let Err(err) = self.unlink(_old_name) {
5969e481b3bSTTaq             // 如果取消失败,那就取消新的目录下的硬链接
5979e481b3bSTTaq             self.unlink(_new_name)?;
5989e481b3bSTTaq             return Err(err);
5999e481b3bSTTaq         }
6009e481b3bSTTaq 
6019e481b3bSTTaq         return Ok(());
6029e481b3bSTTaq     }
603004e86ffSlogin }
604