xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/ramfs/mod.rs (revision bd70d2d1f490aabd570a5301b858bd5eb04149fa)
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 
151074eb34SSamuel 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::{
251074eb34SSamuel Dai     file::FilePrivateData, syscall::ModeType, utils::DName, FileSystem, FileSystemMaker, FsInfo,
261074eb34SSamuel Dai     IndexNode, InodeId, Metadata, SpecialNodeData,
27004e86ffSlogin };
28*bd70d2d1SLoGin 
29*bd70d2d1SLoGin use linkme::distributed_slice;
30*bd70d2d1SLoGin 
31597ecc08STTaq use super::vfs::{Magic, SuperBlock};
32004e86ffSlogin 
33004e86ffSlogin /// RamFS的inode名称的最大长度
34004e86ffSlogin const RAMFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
35597ecc08STTaq const RAMFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
36004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体
37004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
38004e86ffSlogin struct LockedRamFSInode(SpinLock<RamFSInode>);
39004e86ffSlogin 
40004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统结构体
41004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
42004e86ffSlogin pub struct RamFS {
43004e86ffSlogin     /// RamFS的root inode
44004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedRamFSInode>,
45597ecc08STTaq     super_block: RwLock<SuperBlock>,
46004e86ffSlogin }
47004e86ffSlogin 
48004e86ffSlogin /// @brief 内存文件系统的Inode结构体(不包含锁)
49004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
50004e86ffSlogin pub struct RamFSInode {
51004e86ffSlogin     // parent变量目前只在find函数中使用到
52004e86ffSlogin     // 所以只有当inode是文件夹的时候,parent才会生效
53004e86ffSlogin     // 对于文件来说,parent就没什么作用了
54004e86ffSlogin     // 关于parent的说明: 目录不允许有硬链接
55004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
56004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedRamFSInode>,
57004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
58004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedRamFSInode>,
59004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
601074eb34SSamuel Dai     children: BTreeMap<DName, Arc<LockedRamFSInode>>,
61004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
62004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
63004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
64004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
65004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
66004e86ffSlogin     fs: Weak<RamFS>,
672dbef785SGnoCiYeH     /// 指向特殊节点
682dbef785SGnoCiYeH     special_node: Option<SpecialNodeData>,
691074eb34SSamuel Dai 
701074eb34SSamuel Dai     name: DName,
71004e86ffSlogin }
72004e86ffSlogin 
73004e86ffSlogin impl FileSystem for RamFS {
74004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
75004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
76004e86ffSlogin     }
77004e86ffSlogin 
78004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
79004e86ffSlogin         return FsInfo {
80004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
81004e86ffSlogin             max_name_len: RAMFS_MAX_NAMELEN,
82004e86ffSlogin         };
83004e86ffSlogin     }
84004e86ffSlogin 
85004e86ffSlogin     /// @brief 本函数用于实现动态转换。
86004e86ffSlogin     /// 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
87004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn Any {
88004e86ffSlogin         self
89004e86ffSlogin     }
901d37ca6dSDonkey Kane 
911d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
921d37ca6dSDonkey Kane         "ramfs"
931d37ca6dSDonkey Kane     }
94597ecc08STTaq 
95597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
96597ecc08STTaq         self.super_block.read().clone()
97597ecc08STTaq     }
98004e86ffSlogin }
99004e86ffSlogin 
100004e86ffSlogin impl RamFS {
101004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
102597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
103597ecc08STTaq             Magic::RAMFS_MAGIC,
104597ecc08STTaq             RAMFS_BLOCK_SIZE,
105597ecc08STTaq             RAMFS_MAX_NAMELEN as u64,
106597ecc08STTaq         );
107004e86ffSlogin         // 初始化root inode
108004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
109004e86ffSlogin             parent: Weak::default(),
110004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
111004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
112004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
113004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
114004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
115004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
116004e86ffSlogin                 size: 0,
117004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
118004e86ffSlogin                 blocks: 0,
1196fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
1206fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
1216fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
122004e86ffSlogin                 file_type: FileType::Dir,
1236b4e7a29SLoGin                 mode: ModeType::from_bits_truncate(0o777),
124004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
125004e86ffSlogin                 uid: 0,
126004e86ffSlogin                 gid: 0,
12702343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
128004e86ffSlogin             },
129004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
1302dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
1311074eb34SSamuel Dai             name: Default::default(),
132004e86ffSlogin         })));
133004e86ffSlogin 
134597ecc08STTaq         let result: Arc<RamFS> = Arc::new(RamFS {
135597ecc08STTaq             root_inode: root,
136597ecc08STTaq             super_block: RwLock::new(super_block),
137597ecc08STTaq         });
138004e86ffSlogin 
139004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
140004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<RamFSInode> = result.root_inode.0.lock();
141004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
142004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
143004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
144004e86ffSlogin         // 释放锁
145004e86ffSlogin         drop(root_guard);
146004e86ffSlogin 
147004e86ffSlogin         return result;
148004e86ffSlogin     }
1491d37ca6dSDonkey Kane 
1501d37ca6dSDonkey Kane     pub fn make_ramfs() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError> {
1511d37ca6dSDonkey Kane         let fs = RamFS::new();
1521d37ca6dSDonkey Kane         return Ok(fs);
153004e86ffSlogin     }
1541d37ca6dSDonkey Kane }
1551d37ca6dSDonkey Kane #[distributed_slice(FSMAKER)]
1561d37ca6dSDonkey Kane static RAMFSMAKER: FileSystemMaker = FileSystemMaker::new(
1571d37ca6dSDonkey Kane     "ramfs",
1581d37ca6dSDonkey Kane     &(RamFS::make_ramfs as fn() -> Result<Arc<dyn FileSystem + 'static>, SystemError>),
1591d37ca6dSDonkey Kane );
160004e86ffSlogin 
161004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedRamFSInode {
162a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn truncate(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
163a3ef8f8aSGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
164a3ef8f8aSGnoCiYeH 
165a3ef8f8aSGnoCiYeH         //如果是文件夹,则报错
166a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
167a3ef8f8aSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
168a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
169a3ef8f8aSGnoCiYeH 
170a3ef8f8aSGnoCiYeH         //当前文件长度大于_len才进行截断,否则不操作
171a3ef8f8aSGnoCiYeH         if inode.data.len() > len {
172a3ef8f8aSGnoCiYeH             inode.data.resize(len, 0);
173a3ef8f8aSGnoCiYeH         }
174a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
175a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
176a3ef8f8aSGnoCiYeH 
177dfe53cf0SGnoCiYeH     fn close(&self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError> {
178a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
179a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
180a3ef8f8aSGnoCiYeH 
181a3ef8f8aSGnoCiYeH     fn open(
182a3ef8f8aSGnoCiYeH         &self,
183dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
184a3ef8f8aSGnoCiYeH         _mode: &super::vfs::file::FileMode,
185a3ef8f8aSGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
186a3ef8f8aSGnoCiYeH         return Ok(());
187a3ef8f8aSGnoCiYeH     }
188a3ef8f8aSGnoCiYeH 
189004e86ffSlogin     fn read_at(
190004e86ffSlogin         &self,
191004e86ffSlogin         offset: usize,
192004e86ffSlogin         len: usize,
193004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
194dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
195676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
196004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
197676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
198004e86ffSlogin         }
199004e86ffSlogin         // 加锁
200004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
201004e86ffSlogin 
202004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
203004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
204676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
205004e86ffSlogin         }
206004e86ffSlogin 
207004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
208004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
209004e86ffSlogin 
210004e86ffSlogin         // buffer空间不足
211004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
212676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
213004e86ffSlogin         }
214004e86ffSlogin 
215004e86ffSlogin         // 拷贝数据
216004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
217004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
218004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
219004e86ffSlogin     }
220004e86ffSlogin 
221004e86ffSlogin     fn write_at(
222004e86ffSlogin         &self,
223004e86ffSlogin         offset: usize,
224004e86ffSlogin         len: usize,
225004e86ffSlogin         buf: &[u8],
226dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
227676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
228004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
229676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
230004e86ffSlogin         }
231004e86ffSlogin 
232004e86ffSlogin         // 加锁
233004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
234004e86ffSlogin 
235004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
236004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
237676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
238004e86ffSlogin         }
239004e86ffSlogin 
240004e86ffSlogin         let data: &mut Vec<u8> = &mut inode.data;
241004e86ffSlogin 
242004e86ffSlogin         // 如果文件大小比原来的大,那就resize这个数组
243004e86ffSlogin         if offset + len > data.len() {
244004e86ffSlogin             data.resize(offset + len, 0);
245004e86ffSlogin         }
246004e86ffSlogin 
247004e86ffSlogin         let target = &mut data[offset..offset + len];
248004e86ffSlogin         target.copy_from_slice(&buf[0..len]);
249004e86ffSlogin         return Ok(len);
250004e86ffSlogin     }
251004e86ffSlogin 
252004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
253004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
254004e86ffSlogin     }
255004e86ffSlogin 
256004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
257004e86ffSlogin         self
258004e86ffSlogin     }
259004e86ffSlogin 
260676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
261004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
262004e86ffSlogin         let mut metadata = inode.metadata.clone();
263004e86ffSlogin         metadata.size = inode.data.len() as i64;
264004e86ffSlogin 
265004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
266004e86ffSlogin     }
267004e86ffSlogin 
268676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
269004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
270004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
271004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
272004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
273004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
274004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
275004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
276004e86ffSlogin 
277004e86ffSlogin         return Ok(());
278004e86ffSlogin     }
279004e86ffSlogin 
280676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
281004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
282004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
283004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
284004e86ffSlogin             return Ok(());
285004e86ffSlogin         } else {
286676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
287004e86ffSlogin         }
288004e86ffSlogin     }
289004e86ffSlogin 
290004e86ffSlogin     fn create_with_data(
291004e86ffSlogin         &self,
292004e86ffSlogin         name: &str,
293004e86ffSlogin         file_type: FileType,
2946b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
295004e86ffSlogin         data: usize,
296676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
2971074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
298004e86ffSlogin         // 获取当前inode
299004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
300004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
301004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
302676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
303004e86ffSlogin         }
304004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
3051074eb34SSamuel Dai         if inode.children.contains_key(&name) {
306676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
307004e86ffSlogin         }
308004e86ffSlogin 
309004e86ffSlogin         // 创建inode
310004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedRamFSInode> = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
311004e86ffSlogin             parent: inode.self_ref.clone(),
312004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
313004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
314004e86ffSlogin             data: Vec::new(),
315004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
316004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
317004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
318004e86ffSlogin                 size: 0,
319004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
320004e86ffSlogin                 blocks: 0,
3216fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
3226fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
3236fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
324b5b571e0SLoGin                 file_type,
325b5b571e0SLoGin                 mode,
326004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
327004e86ffSlogin                 uid: 0,
328004e86ffSlogin                 gid: 0,
32902343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
330004e86ffSlogin             },
331004e86ffSlogin             fs: inode.fs.clone(),
3322dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
3331074eb34SSamuel Dai             name: name.clone(),
334004e86ffSlogin         })));
335004e86ffSlogin 
336004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
337004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
338004e86ffSlogin 
339004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
3401074eb34SSamuel Dai         inode.children.insert(name, result.clone());
341004e86ffSlogin 
342004e86ffSlogin         return Ok(result);
343004e86ffSlogin     }
344004e86ffSlogin 
345676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
346004e86ffSlogin         let other: &LockedRamFSInode = other
347004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedRamFSInode>()
348676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
3491074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
350004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
351004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<RamFSInode> = other.0.lock();
352004e86ffSlogin 
353004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
354004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
355676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
356004e86ffSlogin         }
357004e86ffSlogin 
358004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
359004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
360676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
361004e86ffSlogin         }
362004e86ffSlogin 
363004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
3641074eb34SSamuel Dai         if inode.children.contains_key(&name) {
365676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
366004e86ffSlogin         }
367004e86ffSlogin 
368004e86ffSlogin         inode
369004e86ffSlogin             .children
3701074eb34SSamuel Dai             .insert(name, other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
371004e86ffSlogin 
372004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
373004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
374004e86ffSlogin         return Ok(());
375004e86ffSlogin     }
376004e86ffSlogin 
377676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
378004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
379004e86ffSlogin         // 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
380004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
381676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
382004e86ffSlogin         }
383004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
384004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
385676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
386004e86ffSlogin         }
387004e86ffSlogin 
3881074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
389004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
3901074eb34SSamuel Dai         let to_delete = inode.children.get(&name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
391004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type == FileType::Dir {
392676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EPERM);
393004e86ffSlogin         }
394004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
395004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
396004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
3971074eb34SSamuel Dai         inode.children.remove(&name);
398004e86ffSlogin         return Ok(());
399004e86ffSlogin     }
400004e86ffSlogin 
401676b8ef6SMork     fn rmdir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
4021074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
403004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
404004e86ffSlogin         // 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
405004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
406676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
407004e86ffSlogin         }
408004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件夹的inode
4091074eb34SSamuel Dai         let to_delete = inode.children.get(&name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
410004e86ffSlogin         if to_delete.0.lock().metadata.file_type != FileType::Dir {
411676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
412004e86ffSlogin         }
413004e86ffSlogin 
414004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
415004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
4161074eb34SSamuel Dai         inode.children.remove(&name);
417004e86ffSlogin         return Ok(());
418004e86ffSlogin     }
419004e86ffSlogin 
4209e481b3bSTTaq     fn move_to(
421004e86ffSlogin         &self,
422004e86ffSlogin         old_name: &str,
423004e86ffSlogin         target: &Arc<dyn IndexNode>,
424004e86ffSlogin         new_name: &str,
425676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
4261074eb34SSamuel Dai         let inode_to_move = self
4271074eb34SSamuel Dai             .find(old_name)?
4281074eb34SSamuel Dai             .downcast_arc::<LockedRamFSInode>()
4291074eb34SSamuel Dai             .ok_or(SystemError::EINVAL)?;
4301074eb34SSamuel Dai 
4311074eb34SSamuel Dai         let new_name = DName::from(new_name);
4321074eb34SSamuel Dai 
4331074eb34SSamuel Dai         inode_to_move.0.lock().name = new_name.clone();
4341074eb34SSamuel Dai 
4351074eb34SSamuel Dai         let target_id = target.metadata()?.inode_id;
4361074eb34SSamuel Dai 
4371074eb34SSamuel Dai         let mut self_inode = self.0.lock();
4381074eb34SSamuel Dai         // 判断是否在同一目录下, 是则进行重命名
4391074eb34SSamuel Dai         if target_id == self_inode.metadata.inode_id {
4401074eb34SSamuel Dai             self_inode.children.remove(&DName::from(old_name));
4411074eb34SSamuel Dai             self_inode.children.insert(new_name, inode_to_move);
4421074eb34SSamuel Dai             return Ok(());
4431074eb34SSamuel Dai         }
4441074eb34SSamuel Dai         drop(self_inode);
4451074eb34SSamuel Dai 
446924d64deSBrahmaMantra         // 修改其对父节点的引用
4471074eb34SSamuel Dai         inode_to_move.0.lock().parent = Arc::downgrade(
448924d64deSBrahmaMantra             &target
449924d64deSBrahmaMantra                 .clone()
450924d64deSBrahmaMantra                 .downcast_arc::<LockedRamFSInode>()
4511074eb34SSamuel Dai                 .ok_or(SystemError::EINVAL)?,
452924d64deSBrahmaMantra         );
453004e86ffSlogin 
454004e86ffSlogin         // 在新的目录下创建一个硬链接
4551074eb34SSamuel Dai         target.link(new_name.as_ref(), &(inode_to_move as Arc<dyn IndexNode>))?;
456924d64deSBrahmaMantra 
457004e86ffSlogin         // 取消现有的目录下的这个硬链接
458924d64deSBrahmaMantra         if let Err(e) = self.unlink(old_name) {
459924d64deSBrahmaMantra             // 当操作失败时回退操作
4601074eb34SSamuel Dai             target.unlink(new_name.as_ref())?;
461924d64deSBrahmaMantra             return Err(e);
462004e86ffSlogin         }
463924d64deSBrahmaMantra 
464004e86ffSlogin         return Ok(());
465004e86ffSlogin     }
466004e86ffSlogin 
467676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
468004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
469004e86ffSlogin 
470004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
471676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
472004e86ffSlogin         }
473004e86ffSlogin 
474004e86ffSlogin         match name {
475004e86ffSlogin             "" | "." => {
476676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
477004e86ffSlogin             }
478004e86ffSlogin 
479004e86ffSlogin             ".." => {
480676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
481004e86ffSlogin             }
482004e86ffSlogin             name => {
483004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
4841074eb34SSamuel Dai                 let name = DName::from(name);
4851074eb34SSamuel Dai                 return Ok(inode
4861074eb34SSamuel Dai                     .children
4871074eb34SSamuel Dai                     .get(&name)
4881074eb34SSamuel Dai                     .ok_or(SystemError::ENOENT)?
4891074eb34SSamuel Dai                     .clone());
490004e86ffSlogin             }
491004e86ffSlogin         }
492004e86ffSlogin     }
493004e86ffSlogin 
494676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
495004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<RamFSInode> = self.0.lock();
496004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
497676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
498004e86ffSlogin         }
499004e86ffSlogin 
5006b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
501004e86ffSlogin             0 => {
502004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
503004e86ffSlogin             }
504004e86ffSlogin             1 => {
505004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
506004e86ffSlogin             }
507004e86ffSlogin             ino => {
508004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
509004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
510004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
511004e86ffSlogin                     .children
5121074eb34SSamuel Dai                     .iter()
5131074eb34SSamuel Dai                     .filter_map(|(k, v)| {
5141074eb34SSamuel Dai                         if v.0.lock().metadata.inode_id.into() == ino {
5151074eb34SSamuel Dai                             Some(k.to_string())
5161074eb34SSamuel Dai                         } else {
5171074eb34SSamuel Dai                             None
5181074eb34SSamuel Dai                         }
5196b4e7a29SLoGin                     })
520004e86ffSlogin                     .collect();
521004e86ffSlogin 
522004e86ffSlogin                 match key.len() {
523676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
524004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
5256b4e7a29SLoGin                     _ => 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)
526004e86ffSlogin                 }
527004e86ffSlogin             }
528004e86ffSlogin         }
529004e86ffSlogin     }
530004e86ffSlogin 
531676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
532004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
533004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
534676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
535004e86ffSlogin         }
536004e86ffSlogin 
537004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
538004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
539004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
5401074eb34SSamuel Dai         keys.append(
5411074eb34SSamuel Dai             &mut self
5421074eb34SSamuel Dai                 .0
5431074eb34SSamuel Dai                 .lock()
5441074eb34SSamuel Dai                 .children
5451074eb34SSamuel Dai                 .keys()
5461074eb34SSamuel Dai                 .map(|k| k.to_string())
5471074eb34SSamuel Dai                 .collect(),
5481074eb34SSamuel Dai         );
549004e86ffSlogin 
550004e86ffSlogin         return Ok(keys);
551004e86ffSlogin     }
5522dbef785SGnoCiYeH 
5532dbef785SGnoCiYeH     fn mknod(
5542dbef785SGnoCiYeH         &self,
5552dbef785SGnoCiYeH         filename: &str,
5562dbef785SGnoCiYeH         mode: ModeType,
557c566df45SLoGin         _dev_t: DeviceNumber,
5582dbef785SGnoCiYeH     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
5592dbef785SGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
5602dbef785SGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
5612dbef785SGnoCiYeH             return Err(SystemError::ENOTDIR);
5622dbef785SGnoCiYeH         }
5632dbef785SGnoCiYeH 
5642dbef785SGnoCiYeH         // 判断需要创建的类型
5652dbef785SGnoCiYeH         if unlikely(mode.contains(ModeType::S_IFREG)) {
5662dbef785SGnoCiYeH             // 普通文件
567b5b571e0SLoGin             return self.create(filename, FileType::File, mode);
5682dbef785SGnoCiYeH         }
5692dbef785SGnoCiYeH 
5701074eb34SSamuel Dai         let filename = DName::from(filename);
5711074eb34SSamuel Dai 
5722dbef785SGnoCiYeH         let nod = Arc::new(LockedRamFSInode(SpinLock::new(RamFSInode {
5732dbef785SGnoCiYeH             parent: inode.self_ref.clone(),
5742dbef785SGnoCiYeH             self_ref: Weak::default(),
5752dbef785SGnoCiYeH             children: BTreeMap::new(),
5762dbef785SGnoCiYeH             data: Vec::new(),
5772dbef785SGnoCiYeH             metadata: Metadata {
5782dbef785SGnoCiYeH                 dev_id: 0,
5792dbef785SGnoCiYeH                 inode_id: generate_inode_id(),
5802dbef785SGnoCiYeH                 size: 0,
5812dbef785SGnoCiYeH                 blk_size: 0,
5822dbef785SGnoCiYeH                 blocks: 0,
5836fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
5846fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
5856fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
5862dbef785SGnoCiYeH                 file_type: FileType::Pipe,
587b5b571e0SLoGin                 mode,
5882dbef785SGnoCiYeH                 nlinks: 1,
5892dbef785SGnoCiYeH                 uid: 0,
5902dbef785SGnoCiYeH                 gid: 0,
59102343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
5922dbef785SGnoCiYeH             },
5932dbef785SGnoCiYeH             fs: inode.fs.clone(),
5942dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
5951074eb34SSamuel Dai             name: filename.clone(),
5962dbef785SGnoCiYeH         })));
5972dbef785SGnoCiYeH 
5982dbef785SGnoCiYeH         nod.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&nod);
5992dbef785SGnoCiYeH 
6002dbef785SGnoCiYeH         if mode.contains(ModeType::S_IFIFO) {
6012dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::Pipe;
6022dbef785SGnoCiYeH             // 创建pipe文件
6032dbef785SGnoCiYeH             let pipe_inode = LockedPipeInode::new();
6042dbef785SGnoCiYeH             // 设置special_node
6052dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().special_node = Some(SpecialNodeData::Pipe(pipe_inode));
6062dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFBLK) {
6072dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::BlockDevice;
6082dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
6092dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFCHR) {
6102dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::CharDevice;
6112dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
6122dbef785SGnoCiYeH         }
6132dbef785SGnoCiYeH 
6141074eb34SSamuel Dai         inode.children.insert(filename, nod.clone());
6152dbef785SGnoCiYeH         Ok(nod)
6162dbef785SGnoCiYeH     }
6172dbef785SGnoCiYeH 
6182dbef785SGnoCiYeH     fn special_node(&self) -> Option<super::vfs::SpecialNodeData> {
6192dbef785SGnoCiYeH         return self.0.lock().special_node.clone();
6202dbef785SGnoCiYeH     }
6219e481b3bSTTaq 
6221074eb34SSamuel Dai     fn dname(&self) -> Result<DName, SystemError> {
6231074eb34SSamuel Dai         Ok(self.0.lock().name.clone())
6249e481b3bSTTaq     }
6259e481b3bSTTaq 
6261074eb34SSamuel Dai     fn parent(&self) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
6271074eb34SSamuel Dai         self.0
6281074eb34SSamuel Dai             .lock()
6291074eb34SSamuel Dai             .parent
6301074eb34SSamuel Dai             .upgrade()
6311074eb34SSamuel Dai             .map(|item| item as Arc<dyn IndexNode>)
6321074eb34SSamuel Dai             .ok_or(SystemError::EINVAL)
6339e481b3bSTTaq     }
634004e86ffSlogin }
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