1004e86ffSlogin use core::{ 2004e86ffSlogin hint::spin_loop, 3004e86ffSlogin sync::atomic::{AtomicUsize, Ordering}, 4004e86ffSlogin }; 5004e86ffSlogin 6*7ae679ddSLoGin use alloc::{format, string::ToString, sync::Arc}; 7004e86ffSlogin 8004e86ffSlogin use crate::{ 9b087521eSChiichen driver::{ 10b087521eSChiichen base::block::disk_info::Partition, 11b087521eSChiichen disk::ahci::{self}, 12b087521eSChiichen }, 13004e86ffSlogin filesystem::{ 14b087521eSChiichen devfs::devfs_init, 15004e86ffSlogin fat::fs::FATFileSystem, 16b087521eSChiichen procfs::procfs_init, 17004e86ffSlogin ramfs::RamFS, 18b087521eSChiichen sysfs::sysfs_init, 19ab5c8ca4Slogin vfs::{mount::MountFS, FileSystem, FileType}, 20004e86ffSlogin }, 212b771e32SGou Ngai include::bindings::bindings::PAGE_4K_SIZE, 22b087521eSChiichen kdebug, kerror, kinfo, 232b771e32SGou Ngai syscall::SystemError, 24004e86ffSlogin }; 25004e86ffSlogin 26004e86ffSlogin use super::{file::FileMode, utils::rsplit_path, IndexNode, InodeId}; 27004e86ffSlogin 28004e86ffSlogin /// @brief 原子地生成新的Inode号。 29004e86ffSlogin /// 请注意,所有的inode号都需要通过该函数来生成.全局的inode号,除了以下两个特殊的以外,都是唯一的 30004e86ffSlogin /// 特殊的两个inode号: 31004e86ffSlogin /// [0]: 对应'.'目录项 32004e86ffSlogin /// [1]: 对应'..'目录项 33004e86ffSlogin pub fn generate_inode_id() -> InodeId { 34004e86ffSlogin static INO: AtomicUsize = AtomicUsize::new(1); 35004e86ffSlogin return INO.fetch_add(1, Ordering::SeqCst); 36004e86ffSlogin } 37004e86ffSlogin 38*7ae679ddSLoGin static mut __ROOT_INODE: Option<Arc<dyn IndexNode>> = None; 39004e86ffSlogin 40004e86ffSlogin /// @brief 获取全局的根节点 41004e86ffSlogin #[inline(always)] 42004e86ffSlogin #[allow(non_snake_case)] 43004e86ffSlogin pub fn ROOT_INODE() -> Arc<dyn IndexNode> { 44004e86ffSlogin unsafe { 45004e86ffSlogin return __ROOT_INODE.as_ref().unwrap().clone(); 46004e86ffSlogin } 47004e86ffSlogin } 48004e86ffSlogin 49004e86ffSlogin #[no_mangle] 50004e86ffSlogin pub extern "C" fn vfs_init() -> i32 { 51004e86ffSlogin // 使用Ramfs作为默认的根文件系统 52004e86ffSlogin let ramfs = RamFS::new(); 53004e86ffSlogin let mount_fs = MountFS::new(ramfs, None); 54*7ae679ddSLoGin let root_inode = mount_fs.root_inode(); 55004e86ffSlogin 56004e86ffSlogin unsafe { 57*7ae679ddSLoGin __ROOT_INODE = Some(root_inode.clone()); 58004e86ffSlogin } 59004e86ffSlogin 60004e86ffSlogin // 创建文件夹 61004e86ffSlogin root_inode 62004e86ffSlogin .create("proc", FileType::Dir, 0o777) 63004e86ffSlogin .expect("Failed to create /proc"); 64004e86ffSlogin root_inode 65004e86ffSlogin .create("dev", FileType::Dir, 0o777) 66004e86ffSlogin .expect("Failed to create /dev"); 67dd9f1fc1STingHuang root_inode 68dd9f1fc1STingHuang .create("sys", FileType::Dir, 0o777) 69dd9f1fc1STingHuang .expect("Failed to create /sys"); 70b087521eSChiichen kdebug!("dir in root:{:?}", root_inode.list()); 71004e86ffSlogin 72b087521eSChiichen procfs_init().expect("Failed to initialize procfs"); 73004e86ffSlogin 74b087521eSChiichen devfs_init().expect("Failed to initialize devfs"); 75004e86ffSlogin 76b087521eSChiichen sysfs_init().expect("Failed to initialize sysfs"); 77dd9f1fc1STingHuang 78*7ae679ddSLoGin let root_entries = ROOT_INODE().list().expect("VFS init failed"); 79*7ae679ddSLoGin if root_entries.len() > 0 { 80004e86ffSlogin kinfo!("Successfully initialized VFS!"); 81004e86ffSlogin } 82004e86ffSlogin return 0; 83004e86ffSlogin } 84004e86ffSlogin 85004e86ffSlogin /// @brief 真正执行伪文件系统迁移的过程 86004e86ffSlogin /// 87004e86ffSlogin /// @param mountpoint_name 在根目录下的挂载点的名称 88004e86ffSlogin /// @param inode 原本的挂载点的inode 89004e86ffSlogin fn do_migrate( 90004e86ffSlogin new_root_inode: Arc<dyn IndexNode>, 91004e86ffSlogin mountpoint_name: &str, 92004e86ffSlogin fs: &MountFS, 93676b8ef6SMork ) -> Result<(), SystemError> { 94004e86ffSlogin let r = new_root_inode.find(mountpoint_name); 95004e86ffSlogin let mountpoint = if r.is_err() { 96004e86ffSlogin new_root_inode 97004e86ffSlogin .create(mountpoint_name, FileType::Dir, 0o777) 98b087521eSChiichen .expect(format!("Failed to create '/{mountpoint_name}' in migrating").as_str()) 99004e86ffSlogin } else { 100004e86ffSlogin r.unwrap() 101004e86ffSlogin }; 102004e86ffSlogin // 迁移挂载点 103004e86ffSlogin mountpoint 104004e86ffSlogin .mount(fs.inner_filesystem()) 105004e86ffSlogin .expect(format!("Failed to migrate {mountpoint_name} ").as_str()); 106004e86ffSlogin return Ok(()); 107004e86ffSlogin } 108004e86ffSlogin 109004e86ffSlogin /// @brief 迁移伪文件系统的inode 110004e86ffSlogin /// 请注意,为了避免删掉了伪文件系统内的信息,因此没有在原root inode那里调用unlink. 111676b8ef6SMork fn migrate_virtual_filesystem(new_fs: Arc<dyn FileSystem>) -> Result<(), SystemError> { 112004e86ffSlogin kinfo!("VFS: Migrating filesystems..."); 113004e86ffSlogin 114004e86ffSlogin // ==== 在这里获取要被迁移的文件系统的inode === 115004e86ffSlogin let binding = ROOT_INODE().find("proc").expect("ProcFS not mounted!").fs(); 116004e86ffSlogin let proc: &MountFS = binding.as_any_ref().downcast_ref::<MountFS>().unwrap(); 117004e86ffSlogin let binding = ROOT_INODE().find("dev").expect("DevFS not mounted!").fs(); 118004e86ffSlogin let dev: &MountFS = binding.as_any_ref().downcast_ref::<MountFS>().unwrap(); 119dd9f1fc1STingHuang let binding = ROOT_INODE().find("sys").expect("SysFs not mounted!").fs(); 120dd9f1fc1STingHuang let sys: &MountFS = binding.as_any_ref().downcast_ref::<MountFS>().unwrap(); 121004e86ffSlogin 122004e86ffSlogin let new_fs = MountFS::new(new_fs, None); 123004e86ffSlogin // 获取新的根文件系统的根节点的引用 124*7ae679ddSLoGin let new_root_inode = new_fs.root_inode(); 125004e86ffSlogin 126004e86ffSlogin // 把上述文件系统,迁移到新的文件系统下 127004e86ffSlogin do_migrate(new_root_inode.clone(), "proc", proc)?; 128004e86ffSlogin do_migrate(new_root_inode.clone(), "dev", dev)?; 129dd9f1fc1STingHuang do_migrate(new_root_inode.clone(), "sys", sys)?; 130004e86ffSlogin unsafe { 131004e86ffSlogin // drop旧的Root inode 132*7ae679ddSLoGin let old_root_inode = __ROOT_INODE.take().unwrap(); 133004e86ffSlogin drop(old_root_inode); 134004e86ffSlogin 135004e86ffSlogin // 设置全局的新的ROOT Inode 136*7ae679ddSLoGin __ROOT_INODE = Some(new_root_inode); 137004e86ffSlogin } 138004e86ffSlogin 139004e86ffSlogin kinfo!("VFS: Migrate filesystems done!"); 140004e86ffSlogin 141004e86ffSlogin return Ok(()); 142004e86ffSlogin } 143004e86ffSlogin 1441496ba7bSLoGin pub fn mount_root_fs() -> Result<(), SystemError> { 145004e86ffSlogin kinfo!("Try to mount FAT32 as root fs..."); 146b087521eSChiichen let partiton: Arc<Partition> = ahci::get_disks_by_name("ahci_disk_0".to_string()) 147004e86ffSlogin .unwrap() 148004e86ffSlogin .0 149004e86ffSlogin .lock() 150004e86ffSlogin .partitions[0] 151004e86ffSlogin .clone(); 152004e86ffSlogin 153676b8ef6SMork let fatfs: Result<Arc<FATFileSystem>, SystemError> = FATFileSystem::new(partiton); 154004e86ffSlogin if fatfs.is_err() { 155004e86ffSlogin kerror!( 156004e86ffSlogin "Failed to initialize fatfs, code={:?}", 157004e86ffSlogin fatfs.as_ref().err() 158004e86ffSlogin ); 159004e86ffSlogin loop { 160004e86ffSlogin spin_loop(); 161004e86ffSlogin } 162004e86ffSlogin } 163004e86ffSlogin let fatfs: Arc<FATFileSystem> = fatfs.unwrap(); 164004e86ffSlogin let r = migrate_virtual_filesystem(fatfs); 165004e86ffSlogin if r.is_err() { 166004e86ffSlogin kerror!("Failed to migrate virtual filesystem to FAT32!"); 167004e86ffSlogin loop { 168004e86ffSlogin spin_loop(); 169004e86ffSlogin } 170004e86ffSlogin } 171004e86ffSlogin kinfo!("Successfully migrate rootfs to FAT32!"); 172004e86ffSlogin 1731496ba7bSLoGin return Ok(()); 174004e86ffSlogin } 175004e86ffSlogin 176004e86ffSlogin /// @brief 创建文件/文件夹 177676b8ef6SMork pub fn do_mkdir(path: &str, _mode: FileMode) -> Result<u64, SystemError> { 178004e86ffSlogin // 文件名过长 179004e86ffSlogin if path.len() > PAGE_4K_SIZE as usize { 180676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENAMETOOLONG); 181004e86ffSlogin } 182004e86ffSlogin 183676b8ef6SMork let inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().lookup(path); 184004e86ffSlogin 185004e86ffSlogin if inode.is_err() { 186004e86ffSlogin let errno = inode.unwrap_err(); 187004e86ffSlogin // 文件不存在,且需要创建 188676b8ef6SMork if errno == SystemError::ENOENT { 189004e86ffSlogin let (filename, parent_path) = rsplit_path(path); 190004e86ffSlogin // 查找父目录 191004e86ffSlogin let parent_inode: Arc<dyn IndexNode> = 192004e86ffSlogin ROOT_INODE().lookup(parent_path.unwrap_or("/"))?; 193004e86ffSlogin // 创建文件夹 194004e86ffSlogin let _create_inode: Arc<dyn IndexNode> = 195004e86ffSlogin parent_inode.create(filename, FileType::Dir, 0o777)?; 196004e86ffSlogin } else { 197004e86ffSlogin // 不需要创建文件,因此返回错误码 198004e86ffSlogin return Err(errno); 199004e86ffSlogin } 200004e86ffSlogin } 201004e86ffSlogin 202004e86ffSlogin return Ok(0); 203004e86ffSlogin } 204004e86ffSlogin 205821bb9a2SXshine /// @brief 删除文件夹 206676b8ef6SMork pub fn do_remove_dir(path: &str) -> Result<u64, SystemError> { 207004e86ffSlogin // 文件名过长 208004e86ffSlogin if path.len() > PAGE_4K_SIZE as usize { 209676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENAMETOOLONG); 210004e86ffSlogin } 211004e86ffSlogin 212676b8ef6SMork let inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().lookup(path); 213004e86ffSlogin 214004e86ffSlogin if inode.is_err() { 215004e86ffSlogin let errno = inode.unwrap_err(); 216004e86ffSlogin // 文件不存在 217676b8ef6SMork if errno == SystemError::ENOENT { 218676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOENT); 219004e86ffSlogin } 220004e86ffSlogin } 221004e86ffSlogin 222004e86ffSlogin let (filename, parent_path) = rsplit_path(path); 223004e86ffSlogin // 查找父目录 224004e86ffSlogin let parent_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().lookup(parent_path.unwrap_or("/"))?; 225004e86ffSlogin 226004e86ffSlogin if parent_inode.metadata()?.file_type != FileType::Dir { 227676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 228004e86ffSlogin } 229004e86ffSlogin 230004e86ffSlogin let target_inode: Arc<dyn IndexNode> = parent_inode.find(filename)?; 231004e86ffSlogin if target_inode.metadata()?.file_type != FileType::Dir { 232676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 233004e86ffSlogin } 234004e86ffSlogin 235004e86ffSlogin // 删除文件夹 236004e86ffSlogin parent_inode.rmdir(filename)?; 237004e86ffSlogin 238004e86ffSlogin return Ok(0); 239004e86ffSlogin } 240004e86ffSlogin 241004e86ffSlogin /// @brief 删除文件 242676b8ef6SMork pub fn do_unlink_at(path: &str, _mode: FileMode) -> Result<u64, SystemError> { 243004e86ffSlogin // 文件名过长 244004e86ffSlogin if path.len() > PAGE_4K_SIZE as usize { 245676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENAMETOOLONG); 246004e86ffSlogin } 247004e86ffSlogin 248676b8ef6SMork let inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().lookup(path); 249004e86ffSlogin 250004e86ffSlogin if inode.is_err() { 251004e86ffSlogin let errno = inode.clone().unwrap_err(); 252004e86ffSlogin // 文件不存在,且需要创建 253676b8ef6SMork if errno == SystemError::ENOENT { 254676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOENT); 255004e86ffSlogin } 256004e86ffSlogin } 257004e86ffSlogin // 禁止在目录上unlink 258004e86ffSlogin if inode.unwrap().metadata()?.file_type == FileType::Dir { 259676b8ef6SMork return Err(SystemError::EPERM); 260004e86ffSlogin } 261004e86ffSlogin 262004e86ffSlogin let (filename, parent_path) = rsplit_path(path); 263004e86ffSlogin // 查找父目录 264004e86ffSlogin let parent_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().lookup(parent_path.unwrap_or("/"))?; 265004e86ffSlogin 266004e86ffSlogin if parent_inode.metadata()?.file_type != FileType::Dir { 267676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 268004e86ffSlogin } 269004e86ffSlogin 270004e86ffSlogin // 删除文件 271004e86ffSlogin parent_inode.unlink(filename)?; 272004e86ffSlogin 273004e86ffSlogin return Ok(0); 274004e86ffSlogin } 275