1004e86ffSlogin use core::{ 2004e86ffSlogin hint::spin_loop, 3004e86ffSlogin ptr::null_mut, 4004e86ffSlogin sync::atomic::{AtomicUsize, Ordering}, 5004e86ffSlogin }; 6004e86ffSlogin 7004e86ffSlogin use alloc::{boxed::Box, format, string::ToString, sync::Arc}; 8004e86ffSlogin 9004e86ffSlogin use crate::{ 10004e86ffSlogin driver::disk::ahci::{self}, 11004e86ffSlogin filesystem::{ 12004e86ffSlogin devfs::DevFS, 13004e86ffSlogin fat::fs::FATFileSystem, 14004e86ffSlogin procfs::ProcFS, 15004e86ffSlogin ramfs::RamFS, 16dd9f1fc1STingHuang sysfs::SysFS, 17ab5c8ca4Slogin vfs::{mount::MountFS, FileSystem, FileType}, 18004e86ffSlogin }, 192b771e32SGou Ngai include::bindings::bindings::PAGE_4K_SIZE, 202b771e32SGou Ngai kerror, kinfo, 212b771e32SGou Ngai syscall::SystemError, 22004e86ffSlogin }; 23004e86ffSlogin 24004e86ffSlogin use super::{file::FileMode, utils::rsplit_path, IndexNode, InodeId}; 25004e86ffSlogin 26004e86ffSlogin /// @brief 原子地生成新的Inode号。 27004e86ffSlogin /// 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 28004e86ffSlogin /// 特殊的两个inode号: 29004e86ffSlogin /// [0]: 对应'.'目录项 30004e86ffSlogin /// [1]: 对应'..'目录项 31004e86ffSlogin pub fn generate_inode_id() -> InodeId { 32004e86ffSlogin static INO: AtomicUsize = AtomicUsize::new(1); 33004e86ffSlogin return INO.fetch_add(1, Ordering::SeqCst); 34004e86ffSlogin } 35004e86ffSlogin 36004e86ffSlogin static mut __ROOT_INODE: *mut Arc<dyn IndexNode> = null_mut(); 37004e86ffSlogin 38004e86ffSlogin /// @brief 获取全局的根节点 39004e86ffSlogin #[inline(always)] 40004e86ffSlogin #[allow(non_snake_case)] 41004e86ffSlogin pub fn ROOT_INODE() -> Arc<dyn IndexNode> { 42004e86ffSlogin unsafe { 43004e86ffSlogin return __ROOT_INODE.as_ref().unwrap().clone(); 44004e86ffSlogin } 45004e86ffSlogin } 46004e86ffSlogin 47004e86ffSlogin #[no_mangle] 48004e86ffSlogin pub extern "C" fn vfs_init() -> i32 { 49004e86ffSlogin // 使用Ramfs作为默认的根文件系统 50004e86ffSlogin let ramfs = RamFS::new(); 51004e86ffSlogin let mount_fs = MountFS::new(ramfs, None); 52004e86ffSlogin let root_inode = Box::leak(Box::new(mount_fs.root_inode())); 53004e86ffSlogin 54004e86ffSlogin unsafe { 55004e86ffSlogin __ROOT_INODE = root_inode; 56004e86ffSlogin } 57004e86ffSlogin 58004e86ffSlogin // 创建文件夹 59004e86ffSlogin root_inode 60004e86ffSlogin .create("proc", FileType::Dir, 0o777) 61004e86ffSlogin .expect("Failed to create /proc"); 62004e86ffSlogin root_inode 63004e86ffSlogin .create("dev", FileType::Dir, 0o777) 64004e86ffSlogin .expect("Failed to create /dev"); 65dd9f1fc1STingHuang root_inode 66dd9f1fc1STingHuang .create("sys", FileType::Dir, 0o777) 67dd9f1fc1STingHuang .expect("Failed to create /sys"); 68004e86ffSlogin 69004e86ffSlogin // // 创建procfs实例 70004e86ffSlogin let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new(); 71004e86ffSlogin 72004e86ffSlogin // procfs挂载 73004e86ffSlogin let _t = root_inode 74004e86ffSlogin .find("proc") 75004e86ffSlogin .expect("Cannot find /proc") 76004e86ffSlogin .mount(procfs) 77004e86ffSlogin .expect("Failed to mount procfs."); 78004e86ffSlogin kinfo!("ProcFS mounted."); 79004e86ffSlogin 80004e86ffSlogin // 创建 devfs 实例 81004e86ffSlogin let devfs: Arc<DevFS> = DevFS::new(); 82004e86ffSlogin // devfs 挂载 83004e86ffSlogin let _t = root_inode 84004e86ffSlogin .find("dev") 85004e86ffSlogin .expect("Cannot find /dev") 86004e86ffSlogin .mount(devfs) 87004e86ffSlogin .expect("Failed to mount devfs"); 88004e86ffSlogin kinfo!("DevFS mounted."); 89004e86ffSlogin 90dd9f1fc1STingHuang // 创建 sysfs 实例 91dd9f1fc1STingHuang let sysfs: Arc<SysFS> = SysFS::new(); 92dd9f1fc1STingHuang // sysfs 挂载 93dd9f1fc1STingHuang let _t = root_inode 94dd9f1fc1STingHuang .find("sys") 95dd9f1fc1STingHuang .expect("Cannot find /sys") 96dd9f1fc1STingHuang .mount(sysfs) 97dd9f1fc1STingHuang .expect("Failed to mount sysfs"); 98dd9f1fc1STingHuang kinfo!("SysFS mounted."); 99dd9f1fc1STingHuang 100004e86ffSlogin let root_inode = ROOT_INODE().list().expect("VFS init failed"); 101004e86ffSlogin if root_inode.len() > 0 { 102004e86ffSlogin kinfo!("Successfully initialized VFS!"); 103004e86ffSlogin } 104004e86ffSlogin return 0; 105004e86ffSlogin } 106004e86ffSlogin 107004e86ffSlogin /// @brief 真正执行伪文件系统迁移的过程 108004e86ffSlogin /// 109004e86ffSlogin /// @param mountpoint_name 在根目录下的挂载点的名称 110004e86ffSlogin /// @param inode 原本的挂载点的inode 111004e86ffSlogin fn do_migrate( 112004e86ffSlogin new_root_inode: Arc<dyn IndexNode>, 113004e86ffSlogin mountpoint_name: &str, 114004e86ffSlogin fs: &MountFS, 115676b8ef6SMork ) -> Result<(), SystemError> { 116004e86ffSlogin let r = new_root_inode.find(mountpoint_name); 117004e86ffSlogin let mountpoint = if r.is_err() { 118004e86ffSlogin new_root_inode 119004e86ffSlogin .create(mountpoint_name, FileType::Dir, 0o777) 120004e86ffSlogin .expect(format!("Failed to create '/{mountpoint_name}'").as_str()) 121004e86ffSlogin } else { 122004e86ffSlogin r.unwrap() 123004e86ffSlogin }; 124004e86ffSlogin // 迁移挂载点 125004e86ffSlogin mountpoint 126004e86ffSlogin .mount(fs.inner_filesystem()) 127004e86ffSlogin .expect(format!("Failed to migrate {mountpoint_name}").as_str()); 128004e86ffSlogin return Ok(()); 129004e86ffSlogin } 130004e86ffSlogin 131004e86ffSlogin /// @brief 迁移伪文件系统的inode 132004e86ffSlogin /// 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. 133676b8ef6SMork fn migrate_virtual_filesystem(new_fs: Arc<dyn FileSystem>) -> Result<(), SystemError> { 134004e86ffSlogin kinfo!("VFS: Migrating filesystems..."); 135004e86ffSlogin 136004e86ffSlogin // ==== 在这里获取要被迁移的文件系统的inode === 137004e86ffSlogin let binding = ROOT_INODE().find("proc").expect("ProcFS not mounted!").fs(); 138004e86ffSlogin let proc: &MountFS = binding.as_any_ref().downcast_ref::<MountFS>().unwrap(); 139004e86ffSlogin let binding = ROOT_INODE().find("dev").expect("DevFS not mounted!").fs(); 140004e86ffSlogin let dev: &MountFS = binding.as_any_ref().downcast_ref::<MountFS>().unwrap(); 141dd9f1fc1STingHuang let binding = ROOT_INODE().find("sys").expect("SysFs not mounted!").fs(); 142dd9f1fc1STingHuang let sys: &MountFS = binding.as_any_ref().downcast_ref::<MountFS>().unwrap(); 143004e86ffSlogin 144004e86ffSlogin let new_fs = MountFS::new(new_fs, None); 145004e86ffSlogin // 获取新的根文件系统的根节点的引用 146004e86ffSlogin let new_root_inode = Box::leak(Box::new(new_fs.root_inode())); 147004e86ffSlogin 148004e86ffSlogin // 把上述文件系统,迁移到新的文件系统下 149004e86ffSlogin do_migrate(new_root_inode.clone(), "proc", proc)?; 150004e86ffSlogin do_migrate(new_root_inode.clone(), "dev", dev)?; 151dd9f1fc1STingHuang do_migrate(new_root_inode.clone(), "sys", sys)?; 152004e86ffSlogin 153004e86ffSlogin unsafe { 154004e86ffSlogin // drop旧的Root inode 155004e86ffSlogin let old_root_inode: Box<Arc<dyn IndexNode>> = Box::from_raw(__ROOT_INODE); 156004e86ffSlogin __ROOT_INODE = null_mut(); 157004e86ffSlogin drop(old_root_inode); 158004e86ffSlogin 159004e86ffSlogin // 设置全局的新的ROOT Inode 160004e86ffSlogin __ROOT_INODE = new_root_inode; 161004e86ffSlogin } 162004e86ffSlogin 163004e86ffSlogin kinfo!("VFS: Migrate filesystems done!"); 164004e86ffSlogin 165004e86ffSlogin return Ok(()); 166004e86ffSlogin } 167004e86ffSlogin 168004e86ffSlogin #[no_mangle] 169004e86ffSlogin pub extern "C" fn mount_root_fs() -> i32 { 170004e86ffSlogin kinfo!("Try to mount FAT32 as root fs..."); 171004e86ffSlogin let partiton: Arc<crate::io::disk_info::Partition> = 172004e86ffSlogin ahci::get_disks_by_name("ahci_disk_0".to_string()) 173004e86ffSlogin .unwrap() 174004e86ffSlogin .0 175004e86ffSlogin .lock() 176004e86ffSlogin .partitions[0] 177004e86ffSlogin .clone(); 178004e86ffSlogin 179676b8ef6SMork let fatfs: Result<Arc<FATFileSystem>, SystemError> = FATFileSystem::new(partiton); 180004e86ffSlogin if fatfs.is_err() { 181004e86ffSlogin kerror!( 182004e86ffSlogin "Failed to initialize fatfs, code={:?}", 183004e86ffSlogin fatfs.as_ref().err() 184004e86ffSlogin ); 185004e86ffSlogin loop { 186004e86ffSlogin spin_loop(); 187004e86ffSlogin } 188004e86ffSlogin } 189004e86ffSlogin let fatfs: Arc<FATFileSystem> = fatfs.unwrap(); 190004e86ffSlogin let r = migrate_virtual_filesystem(fatfs); 191004e86ffSlogin if r.is_err() { 192004e86ffSlogin kerror!("Failed to migrate virtual filesystem to FAT32!"); 193004e86ffSlogin loop { 194004e86ffSlogin spin_loop(); 195004e86ffSlogin } 196004e86ffSlogin } 197004e86ffSlogin kinfo!("Successfully migrate rootfs to FAT32!"); 198004e86ffSlogin 199004e86ffSlogin return 0; 200004e86ffSlogin } 201004e86ffSlogin 202004e86ffSlogin /// @brief 创建文件/文件夹 203676b8ef6SMork pub fn do_mkdir(path: &str, _mode: FileMode) -> Result<u64, SystemError> { 204004e86ffSlogin // 文件名过长 205004e86ffSlogin if path.len() > PAGE_4K_SIZE as usize { 206676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENAMETOOLONG); 207004e86ffSlogin } 208004e86ffSlogin 209676b8ef6SMork let inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().lookup(path); 210004e86ffSlogin 211004e86ffSlogin if inode.is_err() { 212004e86ffSlogin let errno = inode.unwrap_err(); 213004e86ffSlogin // 文件不存在,且需要创建 214676b8ef6SMork if errno == SystemError::ENOENT { 215004e86ffSlogin let (filename, parent_path) = rsplit_path(path); 216004e86ffSlogin // 查找父目录 217004e86ffSlogin let parent_inode: Arc<dyn IndexNode> = 218004e86ffSlogin ROOT_INODE().lookup(parent_path.unwrap_or("/"))?; 219004e86ffSlogin // 创建文件夹 220004e86ffSlogin let _create_inode: Arc<dyn IndexNode> = 221004e86ffSlogin parent_inode.create(filename, FileType::Dir, 0o777)?; 222004e86ffSlogin } else { 223004e86ffSlogin // 不需要创建文件,因此返回错误码 224004e86ffSlogin return Err(errno); 225004e86ffSlogin } 226004e86ffSlogin } 227004e86ffSlogin 228004e86ffSlogin return Ok(0); 229004e86ffSlogin } 230004e86ffSlogin 231*821bb9a2SXshine /// @brief 删除文件夹 232676b8ef6SMork pub fn do_remove_dir(path: &str) -> Result<u64, SystemError> { 233004e86ffSlogin // 文件名过长 234004e86ffSlogin if path.len() > PAGE_4K_SIZE as usize { 235676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENAMETOOLONG); 236004e86ffSlogin } 237004e86ffSlogin 238676b8ef6SMork let inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().lookup(path); 239004e86ffSlogin 240004e86ffSlogin if inode.is_err() { 241004e86ffSlogin let errno = inode.unwrap_err(); 242004e86ffSlogin // 文件不存在 243676b8ef6SMork if errno == SystemError::ENOENT { 244676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOENT); 245004e86ffSlogin } 246004e86ffSlogin } 247004e86ffSlogin 248004e86ffSlogin let (filename, parent_path) = rsplit_path(path); 249004e86ffSlogin // 查找父目录 250004e86ffSlogin let parent_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().lookup(parent_path.unwrap_or("/"))?; 251004e86ffSlogin 252004e86ffSlogin if parent_inode.metadata()?.file_type != FileType::Dir { 253676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 254004e86ffSlogin } 255004e86ffSlogin 256004e86ffSlogin let target_inode: Arc<dyn IndexNode> = parent_inode.find(filename)?; 257004e86ffSlogin if target_inode.metadata()?.file_type != FileType::Dir { 258676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 259004e86ffSlogin } 260004e86ffSlogin 261004e86ffSlogin // 删除文件夹 262004e86ffSlogin parent_inode.rmdir(filename)?; 263004e86ffSlogin 264004e86ffSlogin return Ok(0); 265004e86ffSlogin } 266004e86ffSlogin 267004e86ffSlogin /// @brief 删除文件 268676b8ef6SMork pub fn do_unlink_at(path: &str, _mode: FileMode) -> Result<u64, SystemError> { 269004e86ffSlogin // 文件名过长 270004e86ffSlogin if path.len() > PAGE_4K_SIZE as usize { 271676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENAMETOOLONG); 272004e86ffSlogin } 273004e86ffSlogin 274676b8ef6SMork let inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().lookup(path); 275004e86ffSlogin 276004e86ffSlogin if inode.is_err() { 277004e86ffSlogin let errno = inode.clone().unwrap_err(); 278004e86ffSlogin // 文件不存在,且需要创建 279676b8ef6SMork if errno == SystemError::ENOENT { 280676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOENT); 281004e86ffSlogin } 282004e86ffSlogin } 283004e86ffSlogin // 禁止在目录上unlink 284004e86ffSlogin if inode.unwrap().metadata()?.file_type == FileType::Dir { 285676b8ef6SMork return Err(SystemError::EPERM); 286004e86ffSlogin } 287004e86ffSlogin 288004e86ffSlogin let (filename, parent_path) = rsplit_path(path); 289004e86ffSlogin // 查找父目录 290004e86ffSlogin let parent_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().lookup(parent_path.unwrap_or("/"))?; 291004e86ffSlogin 292004e86ffSlogin if parent_inode.metadata()?.file_type != FileType::Dir { 293676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 294004e86ffSlogin } 295004e86ffSlogin 296004e86ffSlogin // 删除文件 297004e86ffSlogin parent_inode.unlink(filename)?; 298004e86ffSlogin 299004e86ffSlogin return Ok(0); 300004e86ffSlogin } 301