xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/ramfs/mod.rs (revision b5b571e02693d91eb6918d3b7561e088c3e7ee81)
1004e86ffSlogin use core::any::Any;
22dbef785SGnoCiYeH use core::intrinsics::unlikely;
3004e86ffSlogin 
41d37ca6dSDonkey Kane use crate::filesystem::vfs::FSMAKER;
51d37ca6dSDonkey Kane use crate::{
61d37ca6dSDonkey Kane     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
71d37ca6dSDonkey Kane     filesystem::vfs::{core::generate_inode_id, FileType},
81d37ca6dSDonkey Kane     ipc::pipe::LockedPipeInode,
91d37ca6dSDonkey Kane     libs::spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
101d37ca6dSDonkey Kane     time::TimeSpec,
111d37ca6dSDonkey Kane };
12004e86ffSlogin use alloc::{
13004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
14004e86ffSlogin     string::String,
15004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
16004e86ffSlogin     vec::Vec,
17004e86ffSlogin };
1891e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
19004e86ffSlogin 
20004e86ffSlogin use super::vfs::{
211d37ca6dSDonkey Kane     file::FilePrivateData, syscall::ModeType, FileSystem, FileSystemMaker, FsInfo, IndexNode,
221d37ca6dSDonkey Kane     InodeId, Metadata, SpecialNodeData,
23004e86ffSlogin };
24004e86ffSlogin 
25004e86ffSlogin /// RamFS的inode名称的最大长度
26004e86ffSlogin const RAMFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
27004e86ffSlogin 
28004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体
29004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
30004e86ffSlogin struct LockedRamFSInode(SpinLock<RamFSInode>);
31004e86ffSlogin 
32004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统结构体
33004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
34004e86ffSlogin pub struct RamFS {
35004e86ffSlogin     /// RamFS的root inode
36004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedRamFSInode>,
37004e86ffSlogin }
38004e86ffSlogin 
39004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体(不包含锁)
40004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
41004e86ffSlogin pub struct RamFSInode {
42004e86ffSlogin     // parent变量目前只在find函数中使用到
43004e86ffSlogin     // 所以只有当inode是文件夹的时候,parent才会生效
44004e86ffSlogin     // 对于文件来说,parent就没什么作用了
45004e86ffSlogin     // 关于parent的说明: 目录不允许有硬链接
46004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
47004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedRamFSInode>,
48004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
49004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedRamFSInode>,
50004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
51004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<LockedRamFSInode>>,
52004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
53004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
54004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
55004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
56004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
57004e86ffSlogin     fs: Weak<RamFS>,
582dbef785SGnoCiYeH     /// 指向特殊节点
592dbef785SGnoCiYeH     special_node: Option<SpecialNodeData>,
60004e86ffSlogin }
61004e86ffSlogin 
62004e86ffSlogin impl FileSystem for RamFS {
63004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
64004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
65004e86ffSlogin     }
66004e86ffSlogin 
67004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
68004e86ffSlogin         return FsInfo {
69004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
70004e86ffSlogin             max_name_len: RAMFS_MAX_NAMELEN,
71004e86ffSlogin         };
72004e86ffSlogin     }
73004e86ffSlogin 
74004e86ffSlogin     /// @brief 本函数用于实现动态转换。
75004e86ffSlogin     /// 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
76004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn Any {
77004e86ffSlogin         self
78004e86ffSlogin     }
791d37ca6dSDonkey Kane 
801d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
811d37ca6dSDonkey Kane         "ramfs"
821d37ca6dSDonkey Kane     }
83004e86ffSlogin }
84004e86ffSlogin 
85004e86ffSlogin impl RamFS {
86004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
87004e86ffSlogin         // 初始化root inode
88004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
89004e86ffSlogin             parent: Weak::default(),
90004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
91004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
92004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
93004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
94004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
95004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
96004e86ffSlogin                 size: 0,
97004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
98004e86ffSlogin                 blocks: 0,
99004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
100004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
101004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
102004e86ffSlogin                 file_type: FileType::Dir,
1036b4e7a29SLoGin                 mode: ModeType::from_bits_truncate(0o777),
104004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
105004e86ffSlogin                 uid: 0,
106004e86ffSlogin                 gid: 0,
10702343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
108004e86ffSlogin             },
109004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
1102dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
111004e86ffSlogin         })));
112004e86ffSlogin 
113004e86ffSlogin         let result: Arc<RamFS> = Arc::new(RamFS { root_inode: root });
114004e86ffSlogin 
115004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
116004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<RamFSInode> = result.root_inode.0.lock();
117004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
118004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
119004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
120004e86ffSlogin         // 释放锁
121004e86ffSlogin         drop(root_guard);
122004e86ffSlogin 
123004e86ffSlogin         return result;
124004e86ffSlogin     }
1251d37ca6dSDonkey Kane 
1261d37ca6dSDonkey Kane     pub fn make_ramfs() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError> {
1271d37ca6dSDonkey Kane         let fs = RamFS::new();
1281d37ca6dSDonkey Kane         return Ok(fs);
129004e86ffSlogin     }
1301d37ca6dSDonkey Kane }
1311d37ca6dSDonkey Kane 
1321d37ca6dSDonkey Kane #[distributed_slice(FSMAKER)]
1331d37ca6dSDonkey Kane static RAMFSMAKER: FileSystemMaker = FileSystemMaker::new(
1341d37ca6dSDonkey Kane     "ramfs",
1351d37ca6dSDonkey Kane     &(RamFS::make_ramfs as fn() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError>),
1361d37ca6dSDonkey Kane );
137004e86ffSlogin 
138004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedRamFSInode {
139a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn truncate(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
140a3ef8f8aSGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
141a3ef8f8aSGnoCiYeH 
142a3ef8f8aSGnoCiYeH         //如果是文件夹,则报错
143a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
144a3ef8f8aSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
145a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
146a3ef8f8aSGnoCiYeH 
147a3ef8f8aSGnoCiYeH         //当前文件长度大于_len才进行截断,否则不操作
148a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.data.len() > len {
149a3ef8f8aSGnoCiYeH             inode.data.resize(len, 0);
150a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
151a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
152a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
153a3ef8f8aSGnoCiYeH 
154a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn close(&self, _data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
155a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
156a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
157a3ef8f8aSGnoCiYeH 
158a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn open(
159a3ef8f8aSGnoCiYeH         &self,
160a3ef8f8aSGnoCiYeH         _data: &mut FilePrivateData,
161a3ef8f8aSGnoCiYeH         _mode: &super::vfs::file::FileMode,
162a3ef8f8aSGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
163a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
164a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
165a3ef8f8aSGnoCiYeH 
166004e86ffSlogin     fn read_at(
167004e86ffSlogin         &self,
168004e86ffSlogin         offset: usize,
169004e86ffSlogin         len: usize,
170004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
171004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
172676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
173004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
174676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
175004e86ffSlogin         }
176004e86ffSlogin         // 加锁
177004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
178004e86ffSlogin 
179004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
180004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
181676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
182004e86ffSlogin         }
183004e86ffSlogin 
184004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
185004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
186004e86ffSlogin 
187004e86ffSlogin         // buffer空间不足
188004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
189676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
190004e86ffSlogin         }
191004e86ffSlogin 
192004e86ffSlogin         // 拷贝数据
193004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
194004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
195004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
196004e86ffSlogin     }
197004e86ffSlogin 
198004e86ffSlogin     fn write_at(
199004e86ffSlogin         &self,
200004e86ffSlogin         offset: usize,
201004e86ffSlogin         len: usize,
202004e86ffSlogin         buf: &[u8],
203004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
204676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
205004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
206676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
207004e86ffSlogin         }
208004e86ffSlogin 
209004e86ffSlogin         // 加锁
210004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
211004e86ffSlogin 
212004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
213004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
214676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
215004e86ffSlogin         }
216004e86ffSlogin 
217004e86ffSlogin         let data: &mut Vec<u8> = &mut inode.data;
218004e86ffSlogin 
219004e86ffSlogin         // 如果文件大小比原来的大,那就resize这个数组
220004e86ffSlogin         if offset + len > data.len() {
221004e86ffSlogin             data.resize(offset + len, 0);
222004e86ffSlogin         }
223004e86ffSlogin 
224004e86ffSlogin         let target = &mut data[offset..offset + len];
225004e86ffSlogin         target.copy_from_slice(&buf[0..len]);
226004e86ffSlogin         return Ok(len);
227004e86ffSlogin     }
228004e86ffSlogin 
229004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
230004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
231004e86ffSlogin     }
232004e86ffSlogin 
233004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
234004e86ffSlogin         self
235004e86ffSlogin     }
236004e86ffSlogin 
237676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
238004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
239004e86ffSlogin         let mut metadata = inode.metadata.clone();
240004e86ffSlogin         metadata.size = inode.data.len() as i64;
241004e86ffSlogin 
242004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
243004e86ffSlogin     }
244004e86ffSlogin 
245676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
246004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
247004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
248004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
249004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
250004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
251004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
252004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
253004e86ffSlogin 
254004e86ffSlogin         return Ok(());
255004e86ffSlogin     }
256004e86ffSlogin 
257676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
258004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
259004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
260004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
261004e86ffSlogin             return Ok(());
262004e86ffSlogin         } else {
263676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
264004e86ffSlogin         }
265004e86ffSlogin     }
266004e86ffSlogin 
267004e86ffSlogin     fn create_with_data(
268004e86ffSlogin         &self,
269004e86ffSlogin         name: &str,
270004e86ffSlogin         file_type: FileType,
2716b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
272004e86ffSlogin         data: usize,
273676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
274004e86ffSlogin         // 获取当前inode
275004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
276004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
277004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
278676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
279004e86ffSlogin         }
280004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
281004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
282676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
283004e86ffSlogin         }
284004e86ffSlogin 
285004e86ffSlogin         // 创建inode
286004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
287004e86ffSlogin             parent: inode.self_ref.clone(),
288004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
289004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
290004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
291004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
292004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
293004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
294004e86ffSlogin                 size: 0,
295004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
296004e86ffSlogin                 blocks: 0,
297004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
298004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
299004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
300*b5b571e0SLoGin                 file_type,
301*b5b571e0SLoGin                 mode,
302004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
303004e86ffSlogin                 uid: 0,
304004e86ffSlogin                 gid: 0,
30502343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
306004e86ffSlogin             },
307004e86ffSlogin             fs: inode.fs.clone(),
3082dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
309004e86ffSlogin         })));
310004e86ffSlogin 
311004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
312004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
313004e86ffSlogin 
314004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
315004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
316004e86ffSlogin 
317004e86ffSlogin         return Ok(result);
318004e86ffSlogin     }
319004e86ffSlogin 
320676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
321004e86ffSlogin         let other: &LockedRamFSInode = other
322004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedRamFSInode>()
323676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
324004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
325004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<RamFSInode> = other.0.lock();
326004e86ffSlogin 
327004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
328004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
329676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
330004e86ffSlogin         }
331004e86ffSlogin 
332004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
333004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
334676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
335004e86ffSlogin         }
336004e86ffSlogin 
337004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
338004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
339676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
340004e86ffSlogin         }
341004e86ffSlogin 
342004e86ffSlogin         inode
343004e86ffSlogin             .children
344004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
345004e86ffSlogin 
346004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
347004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
348004e86ffSlogin         return Ok(());
349004e86ffSlogin     }
350004e86ffSlogin 
351676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
352004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
353004e86ffSlogin         // 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
354004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
355676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
356004e86ffSlogin         }
357004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
358004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
359676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
360004e86ffSlogin         }
361004e86ffSlogin 
362004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
363676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
364004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type == FileType::Dir {
365676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EPERM);
366004e86ffSlogin         }
367004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
368004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
369004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
370004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
371004e86ffSlogin         return Ok(());
372004e86ffSlogin     }
373004e86ffSlogin 
374676b8ef6SMork     fn rmdir(&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         // 获得要删除的文件夹的inode
381676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
382004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type != FileType::Dir {
383676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
384004e86ffSlogin         }
385004e86ffSlogin 
386004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
387004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
388004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
389004e86ffSlogin         return Ok(());
390004e86ffSlogin     }
391004e86ffSlogin 
3929e481b3bSTTaq     fn move_to(
393004e86ffSlogin         &self,
394004e86ffSlogin         old_name: &str,
395004e86ffSlogin         target: &Arc<dyn IndexNode>,
396004e86ffSlogin         new_name: &str,
397676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
398004e86ffSlogin         let old_inode: Arc<dyn IndexNode> = self.find(old_name)?;
399004e86ffSlogin 
400004e86ffSlogin         // 在新的目录下创建一个硬链接
401004e86ffSlogin         target.link(new_name, &old_inode)?;
402004e86ffSlogin         // 取消现有的目录下的这个硬链接
403004e86ffSlogin         if let Err(err) = self.unlink(old_name) {
404004e86ffSlogin             // 如果取消失败,那就取消新的目录下的硬链接
405004e86ffSlogin             target.unlink(new_name)?;
406004e86ffSlogin             return Err(err);
407004e86ffSlogin         }
408004e86ffSlogin         return Ok(());
409004e86ffSlogin     }
410004e86ffSlogin 
411676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
412004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
413004e86ffSlogin 
414004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
415676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
416004e86ffSlogin         }
417004e86ffSlogin 
418004e86ffSlogin         match name {
419004e86ffSlogin             "" | "." => {
420676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
421004e86ffSlogin             }
422004e86ffSlogin 
423004e86ffSlogin             ".." => {
424676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
425004e86ffSlogin             }
426004e86ffSlogin             name => {
427004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
428676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
429004e86ffSlogin             }
430004e86ffSlogin         }
431004e86ffSlogin     }
432004e86ffSlogin 
433676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
434004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
435004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
436676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
437004e86ffSlogin         }
438004e86ffSlogin 
4396b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
440004e86ffSlogin             0 => {
441004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
442004e86ffSlogin             }
443004e86ffSlogin             1 => {
444004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
445004e86ffSlogin             }
446004e86ffSlogin             ino => {
447004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
448004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
449004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
450004e86ffSlogin                     .children
451004e86ffSlogin                     .keys()
4526b4e7a29SLoGin                     .filter(|k| {
4536b4e7a29SLoGin                         inode
4546b4e7a29SLoGin                             .children
4556b4e7a29SLoGin                             .get(*k)
4566b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
4576b4e7a29SLoGin                             .0
4586b4e7a29SLoGin                             .lock()
4596b4e7a29SLoGin                             .metadata
4606b4e7a29SLoGin                             .inode_id
4616b4e7a29SLoGin                             .into()
4626b4e7a29SLoGin                             == ino
4636b4e7a29SLoGin                     })
464004e86ffSlogin                     .cloned()
465004e86ffSlogin                     .collect();
466004e86ffSlogin 
467004e86ffSlogin                 match key.len() {
468676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
469004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
4706b4e7a29SLoGin                     _ => 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)
471004e86ffSlogin                 }
472004e86ffSlogin             }
473004e86ffSlogin         }
474004e86ffSlogin     }
475004e86ffSlogin 
476676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
477004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
478004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
479676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
480004e86ffSlogin         }
481004e86ffSlogin 
482004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
483004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
484004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
485004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
486004e86ffSlogin 
487004e86ffSlogin         return Ok(keys);
488004e86ffSlogin     }
4892dbef785SGnoCiYeH 
4902dbef785SGnoCiYeH     fn mknod(
4912dbef785SGnoCiYeH         &self,
4922dbef785SGnoCiYeH         filename: &str,
4932dbef785SGnoCiYeH         mode: ModeType,
494c566df45SLoGin         _dev_t: DeviceNumber,
4952dbef785SGnoCiYeH     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
4962dbef785SGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
4972dbef785SGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
4982dbef785SGnoCiYeH             return Err(SystemError::ENOTDIR);
4992dbef785SGnoCiYeH         }
5002dbef785SGnoCiYeH 
5012dbef785SGnoCiYeH         // 判断需要创建的类型
5022dbef785SGnoCiYeH         if unlikely(mode.contains(ModeType::S_IFREG)) {
5032dbef785SGnoCiYeH             // 普通文件
504*b5b571e0SLoGin             return self.create(filename, FileType::File, mode);
5052dbef785SGnoCiYeH         }
5062dbef785SGnoCiYeH 
5072dbef785SGnoCiYeH         let nod = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
5082dbef785SGnoCiYeH             parent: inode.self_ref.clone(),
5092dbef785SGnoCiYeH             self_ref: Weak::default(),
5102dbef785SGnoCiYeH             children: BTreeMap::new(),
5112dbef785SGnoCiYeH             data: Vec::new(),
5122dbef785SGnoCiYeH             metadata: Metadata {
5132dbef785SGnoCiYeH                 dev_id: 0,
5142dbef785SGnoCiYeH                 inode_id: generate_inode_id(),
5152dbef785SGnoCiYeH                 size: 0,
5162dbef785SGnoCiYeH                 blk_size: 0,
5172dbef785SGnoCiYeH                 blocks: 0,
5182dbef785SGnoCiYeH                 atime: TimeSpec::default(),
5192dbef785SGnoCiYeH                 mtime: TimeSpec::default(),
5202dbef785SGnoCiYeH                 ctime: TimeSpec::default(),
5212dbef785SGnoCiYeH                 file_type: FileType::Pipe,
522*b5b571e0SLoGin                 mode,
5232dbef785SGnoCiYeH                 nlinks: 1,
5242dbef785SGnoCiYeH                 uid: 0,
5252dbef785SGnoCiYeH                 gid: 0,
52602343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
5272dbef785SGnoCiYeH             },
5282dbef785SGnoCiYeH             fs: inode.fs.clone(),
5292dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
5302dbef785SGnoCiYeH         })));
5312dbef785SGnoCiYeH 
5322dbef785SGnoCiYeH         nod.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&nod);
5332dbef785SGnoCiYeH 
5342dbef785SGnoCiYeH         if mode.contains(ModeType::S_IFIFO) {
5352dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::Pipe;
5362dbef785SGnoCiYeH             // 创建pipe文件
5372dbef785SGnoCiYeH             let pipe_inode = LockedPipeInode::new();
5382dbef785SGnoCiYeH             // 设置special_node
5392dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().special_node = Some(SpecialNodeData::Pipe(pipe_inode));
5402dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFBLK) {
5412dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::BlockDevice;
5422dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
5432dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFCHR) {
5442dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::CharDevice;
5452dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
5462dbef785SGnoCiYeH         }
5472dbef785SGnoCiYeH 
5482dbef785SGnoCiYeH         inode
5492dbef785SGnoCiYeH             .children
5502dbef785SGnoCiYeH             .insert(String::from(filename).to_uppercase(), nod.clone());
5512dbef785SGnoCiYeH         Ok(nod)
5522dbef785SGnoCiYeH     }
5532dbef785SGnoCiYeH 
5542dbef785SGnoCiYeH     fn special_node(&self) -> Option<super::vfs::SpecialNodeData> {
5552dbef785SGnoCiYeH         return self.0.lock().special_node.clone();
5562dbef785SGnoCiYeH     }
5579e481b3bSTTaq 
5589e481b3bSTTaq     /// # 用于重命名内存中的文件或目录
5599e481b3bSTTaq     fn rename(&self, _old_name: &str, _new_name: &str) -> Result<(), SystemError> {
5609e481b3bSTTaq         let old_inode: Arc<dyn IndexNode> = self.find(_old_name)?;
5619e481b3bSTTaq         // 在新的目录下创建一个硬链接
5629e481b3bSTTaq         self.link(_new_name, &old_inode)?;
5639e481b3bSTTaq 
5649e481b3bSTTaq         // 取消现有的目录下的这个硬链接
5659e481b3bSTTaq         if let Err(err) = self.unlink(_old_name) {
5669e481b3bSTTaq             // 如果取消失败,那就取消新的目录下的硬链接
5679e481b3bSTTaq             self.unlink(_new_name)?;
5689e481b3bSTTaq             return Err(err);
5699e481b3bSTTaq         }
5709e481b3bSTTaq 
5719e481b3bSTTaq         return Ok(());
5729e481b3bSTTaq     }
573004e86ffSlogin }
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