xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/vfs/syscall.rs (revision 52da9a59374752b4d01907b052135a0d317781dd)
12dbef785SGnoCiYeH use core::ffi::CStr;
22dbef785SGnoCiYeH 
31496ba7bSLoGin use alloc::{
41496ba7bSLoGin     string::{String, ToString},
51496ba7bSLoGin     sync::Arc,
61496ba7bSLoGin     vec::Vec,
71496ba7bSLoGin };
891e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
9004e86ffSlogin 
10004e86ffSlogin use crate::{
11c566df45SLoGin     driver::base::{block::SeekFrom, device::device_number::DeviceNumber},
122b771e32SGou Ngai     filesystem::vfs::file::FileDescriptorVec,
132b771e32SGou Ngai     kerror,
141496ba7bSLoGin     libs::rwlock::RwLockWriteGuard,
154fda81ceSLoGin     mm::{verify_area, VirtAddr},
161496ba7bSLoGin     process::ProcessManager,
17709498caSLoGin     syscall::{
18709498caSLoGin         user_access::{check_and_clone_cstr, UserBufferReader, UserBufferWriter},
1991e9d4abSLoGin         Syscall,
20709498caSLoGin     },
2167b48188Shoumkh     time::TimeSpec,
22004e86ffSlogin };
23004e86ffSlogin 
24004e86ffSlogin use super::{
25ab5c8ca4Slogin     core::{do_mkdir, do_remove_dir, do_unlink_at},
26709498caSLoGin     fcntl::{AtFlags, FcntlCommand, FD_CLOEXEC},
27004e86ffSlogin     file::{File, FileMode},
280fb515b0SLoGin     open::{do_faccessat, do_fchmodat, do_sys_open},
299b0abe6dSLoGin     utils::{rsplit_path, user_path_at},
30a03c4f9dSLoGin     Dirent, FileType, IndexNode, MAX_PATHLEN, ROOT_INODE, VFS_MAX_FOLLOW_SYMLINK_TIMES,
31004e86ffSlogin };
3240314b30SXiaoye Zheng // use crate::kdebug;
33004e86ffSlogin 
34ab5c8ca4Slogin pub const SEEK_SET: u32 = 0;
35ab5c8ca4Slogin pub const SEEK_CUR: u32 = 1;
36ab5c8ca4Slogin pub const SEEK_END: u32 = 2;
37ab5c8ca4Slogin pub const SEEK_MAX: u32 = 3;
38004e86ffSlogin 
3967b48188Shoumkh bitflags! {
4067b48188Shoumkh     /// 文件类型和权限
416b4e7a29SLoGin     #[repr(C)]
4267b48188Shoumkh     pub struct ModeType: u32 {
4367b48188Shoumkh         /// 掩码
4467b48188Shoumkh         const S_IFMT = 0o0_170_000;
4567b48188Shoumkh         /// 文件类型
4667b48188Shoumkh         const S_IFSOCK = 0o140000;
4767b48188Shoumkh         const S_IFLNK = 0o120000;
4867b48188Shoumkh         const S_IFREG = 0o100000;
4967b48188Shoumkh         const S_IFBLK = 0o060000;
5067b48188Shoumkh         const S_IFDIR = 0o040000;
5167b48188Shoumkh         const S_IFCHR = 0o020000;
5267b48188Shoumkh         const S_IFIFO = 0o010000;
5367b48188Shoumkh 
5467b48188Shoumkh         const S_ISUID = 0o004000;
5567b48188Shoumkh         const S_ISGID = 0o002000;
5667b48188Shoumkh         const S_ISVTX = 0o001000;
5767b48188Shoumkh         /// 文件用户权限
5867b48188Shoumkh         const S_IRWXU = 0o0700;
5967b48188Shoumkh         const S_IRUSR = 0o0400;
6067b48188Shoumkh         const S_IWUSR = 0o0200;
6167b48188Shoumkh         const S_IXUSR = 0o0100;
6267b48188Shoumkh         /// 文件组权限
6367b48188Shoumkh         const S_IRWXG = 0o0070;
6467b48188Shoumkh         const S_IRGRP = 0o0040;
6567b48188Shoumkh         const S_IWGRP = 0o0020;
6667b48188Shoumkh         const S_IXGRP = 0o0010;
6767b48188Shoumkh         /// 文件其他用户权限
6867b48188Shoumkh         const S_IRWXO = 0o0007;
6967b48188Shoumkh         const S_IROTH = 0o0004;
7067b48188Shoumkh         const S_IWOTH = 0o0002;
7167b48188Shoumkh         const S_IXOTH = 0o0001;
7206d5e247SLoGin 
7306d5e247SLoGin         /// 0o777
7406d5e247SLoGin         const S_IRWXUGO = Self::S_IRWXU.bits | Self::S_IRWXG.bits | Self::S_IRWXO.bits;
7506d5e247SLoGin         /// 0o7777
7606d5e247SLoGin         const S_IALLUGO = Self::S_ISUID.bits | Self::S_ISGID.bits | Self::S_ISVTX.bits| Self::S_IRWXUGO.bits;
7706d5e247SLoGin         /// 0o444
7806d5e247SLoGin         const S_IRUGO = Self::S_IRUSR.bits | Self::S_IRGRP.bits | Self::S_IROTH.bits;
7906d5e247SLoGin         /// 0o222
8006d5e247SLoGin         const S_IWUGO = Self::S_IWUSR.bits | Self::S_IWGRP.bits | Self::S_IWOTH.bits;
8106d5e247SLoGin         /// 0o111
8206d5e247SLoGin         const S_IXUGO = Self::S_IXUSR.bits | Self::S_IXGRP.bits | Self::S_IXOTH.bits;
8306d5e247SLoGin 
8406d5e247SLoGin 
8567b48188Shoumkh     }
8667b48188Shoumkh }
8767b48188Shoumkh 
8867b48188Shoumkh #[repr(C)]
8967b48188Shoumkh /// # 文件信息结构体
9067b48188Shoumkh pub struct PosixKstat {
9167b48188Shoumkh     /// 硬件设备ID
9267b48188Shoumkh     dev_id: u64,
9367b48188Shoumkh     /// inode号
9467b48188Shoumkh     inode: u64,
9567b48188Shoumkh     /// 硬链接数
9667b48188Shoumkh     nlink: u64,
9767b48188Shoumkh     /// 文件权限
9867b48188Shoumkh     mode: ModeType,
9967b48188Shoumkh     /// 所有者用户ID
10067b48188Shoumkh     uid: i32,
10167b48188Shoumkh     /// 所有者组ID
10267b48188Shoumkh     gid: i32,
10367b48188Shoumkh     /// 设备ID
10467b48188Shoumkh     rdev: i64,
10567b48188Shoumkh     /// 文件大小
10667b48188Shoumkh     size: i64,
10767b48188Shoumkh     /// 文件系统块大小
10867b48188Shoumkh     blcok_size: i64,
10967b48188Shoumkh     /// 分配的512B块数
11067b48188Shoumkh     blocks: u64,
11167b48188Shoumkh     /// 最后访问时间
11267b48188Shoumkh     atime: TimeSpec,
11367b48188Shoumkh     /// 最后修改时间
11467b48188Shoumkh     mtime: TimeSpec,
11567b48188Shoumkh     /// 最后状态变化时间
11667b48188Shoumkh     ctime: TimeSpec,
11767b48188Shoumkh     /// 用于填充结构体大小的空白数据
11867b48188Shoumkh     pub _pad: [i8; 24],
11967b48188Shoumkh }
12067b48188Shoumkh impl PosixKstat {
12167b48188Shoumkh     fn new() -> Self {
12267b48188Shoumkh         Self {
12367b48188Shoumkh             inode: 0,
12467b48188Shoumkh             dev_id: 0,
12567b48188Shoumkh             mode: ModeType { bits: 0 },
12667b48188Shoumkh             nlink: 0,
12767b48188Shoumkh             uid: 0,
12867b48188Shoumkh             gid: 0,
12967b48188Shoumkh             rdev: 0,
13067b48188Shoumkh             size: 0,
13167b48188Shoumkh             atime: TimeSpec {
13267b48188Shoumkh                 tv_sec: 0,
13367b48188Shoumkh                 tv_nsec: 0,
13467b48188Shoumkh             },
13567b48188Shoumkh             mtime: TimeSpec {
13667b48188Shoumkh                 tv_sec: 0,
13767b48188Shoumkh                 tv_nsec: 0,
13867b48188Shoumkh             },
13967b48188Shoumkh             ctime: TimeSpec {
14067b48188Shoumkh                 tv_sec: 0,
14167b48188Shoumkh                 tv_nsec: 0,
14267b48188Shoumkh             },
14367b48188Shoumkh             blcok_size: 0,
14467b48188Shoumkh             blocks: 0,
14567b48188Shoumkh             _pad: Default::default(),
14667b48188Shoumkh         }
14767b48188Shoumkh     }
14867b48188Shoumkh }
1490fb515b0SLoGin 
1500fb515b0SLoGin ///
1510fb515b0SLoGin ///  Arguments for how openat2(2) should open the target path. If only @flags and
1520fb515b0SLoGin ///  @mode are non-zero, then openat2(2) operates very similarly to openat(2).
1530fb515b0SLoGin ///
1540fb515b0SLoGin ///  However, unlike openat(2), unknown or invalid bits in @flags result in
1550fb515b0SLoGin ///  -EINVAL rather than being silently ignored. @mode must be zero unless one of
1560fb515b0SLoGin ///  {O_CREAT, O_TMPFILE} are set.
1570fb515b0SLoGin ///
1580fb515b0SLoGin /// ## 成员变量
1590fb515b0SLoGin ///
1600fb515b0SLoGin /// - flags: O_* flags.
1610fb515b0SLoGin /// - mode: O_CREAT/O_TMPFILE file mode.
1620fb515b0SLoGin /// - resolve: RESOLVE_* flags.
1630fb515b0SLoGin #[derive(Debug, Clone, Copy)]
1640fb515b0SLoGin #[repr(C)]
1650fb515b0SLoGin pub struct PosixOpenHow {
1660fb515b0SLoGin     pub flags: u64,
1670fb515b0SLoGin     pub mode: u64,
1680fb515b0SLoGin     pub resolve: u64,
1690fb515b0SLoGin }
1700fb515b0SLoGin 
1710fb515b0SLoGin impl PosixOpenHow {
1720fb515b0SLoGin     #[allow(dead_code)]
1730fb515b0SLoGin     pub fn new(flags: u64, mode: u64, resolve: u64) -> Self {
1740fb515b0SLoGin         Self {
1750fb515b0SLoGin             flags,
1760fb515b0SLoGin             mode,
1770fb515b0SLoGin             resolve,
1780fb515b0SLoGin         }
1790fb515b0SLoGin     }
1800fb515b0SLoGin }
1810fb515b0SLoGin 
1820fb515b0SLoGin #[derive(Debug, Clone, Copy)]
1830fb515b0SLoGin pub struct OpenHow {
1840fb515b0SLoGin     pub o_flags: FileMode,
1850fb515b0SLoGin     pub mode: ModeType,
1860fb515b0SLoGin     pub resolve: OpenHowResolve,
1870fb515b0SLoGin }
1880fb515b0SLoGin 
1890fb515b0SLoGin impl OpenHow {
1900fb515b0SLoGin     pub fn new(mut o_flags: FileMode, mut mode: ModeType, resolve: OpenHowResolve) -> Self {
1910fb515b0SLoGin         if !o_flags.contains(FileMode::O_CREAT) {
1920fb515b0SLoGin             mode = ModeType::empty();
1930fb515b0SLoGin         }
1940fb515b0SLoGin 
1950fb515b0SLoGin         if o_flags.contains(FileMode::O_PATH) {
1960fb515b0SLoGin             o_flags = o_flags.intersection(FileMode::O_PATH_FLAGS);
1970fb515b0SLoGin         }
1980fb515b0SLoGin 
1990fb515b0SLoGin         Self {
2000fb515b0SLoGin             o_flags,
2010fb515b0SLoGin             mode,
2020fb515b0SLoGin             resolve,
2030fb515b0SLoGin         }
2040fb515b0SLoGin     }
2050fb515b0SLoGin }
2060fb515b0SLoGin 
2070fb515b0SLoGin impl From<PosixOpenHow> for OpenHow {
2080fb515b0SLoGin     fn from(posix_open_how: PosixOpenHow) -> Self {
2090fb515b0SLoGin         let o_flags = FileMode::from_bits_truncate(posix_open_how.flags as u32);
2100fb515b0SLoGin         let mode = ModeType::from_bits_truncate(posix_open_how.mode as u32);
2110fb515b0SLoGin         let resolve = OpenHowResolve::from_bits_truncate(posix_open_how.resolve as u64);
2120fb515b0SLoGin         return Self::new(o_flags, mode, resolve);
2130fb515b0SLoGin     }
2140fb515b0SLoGin }
2150fb515b0SLoGin 
2160fb515b0SLoGin bitflags! {
2170fb515b0SLoGin     pub struct OpenHowResolve: u64{
2180fb515b0SLoGin         /// Block mount-point crossings
2190fb515b0SLoGin         ///     (including bind-mounts).
2200fb515b0SLoGin         const RESOLVE_NO_XDEV = 0x01;
2210fb515b0SLoGin 
2220fb515b0SLoGin         /// Block traversal through procfs-style
2230fb515b0SLoGin         ///     "magic-links"
2240fb515b0SLoGin         const RESOLVE_NO_MAGICLINKS = 0x02;
2250fb515b0SLoGin 
2260fb515b0SLoGin         /// Block traversal through all symlinks
2270fb515b0SLoGin         ///     (implies OEXT_NO_MAGICLINKS)
2280fb515b0SLoGin         const RESOLVE_NO_SYMLINKS = 0x04;
2290fb515b0SLoGin         /// Block "lexical" trickery like
2300fb515b0SLoGin         ///     "..", symlinks, and absolute
2310fb515b0SLoGin         const RESOLVE_BENEATH = 0x08;
2320fb515b0SLoGin         /// Make all jumps to "/" and ".."
2330fb515b0SLoGin         ///     be scoped inside the dirfd
2340fb515b0SLoGin         ///     (similar to chroot(2)).
2350fb515b0SLoGin         const RESOLVE_IN_ROOT = 0x10;
2360fb515b0SLoGin         // Only complete if resolution can be
2370fb515b0SLoGin         // 			completed through cached lookup. May
2380fb515b0SLoGin         // 			return -EAGAIN if that's not
2390fb515b0SLoGin         // 			possible.
2400fb515b0SLoGin         const RESOLVE_CACHED = 0x20;
2410fb515b0SLoGin     }
2420fb515b0SLoGin }
243ab5c8ca4Slogin impl Syscall {
244ab5c8ca4Slogin     /// @brief 为当前进程打开一个文件
245ab5c8ca4Slogin     ///
246ab5c8ca4Slogin     /// @param path 文件路径
247ab5c8ca4Slogin     /// @param o_flags 打开文件的标志位
248ab5c8ca4Slogin     ///
249ab5c8ca4Slogin     /// @return 文件描述符编号,或者是错误码
2500fb515b0SLoGin     pub fn open(
2510fb515b0SLoGin         path: &str,
2520fb515b0SLoGin         flags: FileMode,
2530fb515b0SLoGin         mode: ModeType,
2540fb515b0SLoGin         follow_symlink: bool,
2550fb515b0SLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
2560fb515b0SLoGin         return do_sys_open(AtFlags::AT_FDCWD.bits(), path, flags, mode, follow_symlink);
257ab5c8ca4Slogin     }
258ab5c8ca4Slogin 
2590fb515b0SLoGin     pub fn openat(
2600fb515b0SLoGin         dirfd: i32,
2610fb515b0SLoGin         path: &str,
2620fb515b0SLoGin         o_flags: FileMode,
2630fb515b0SLoGin         mode: ModeType,
2640fb515b0SLoGin         follow_symlink: bool,
2650fb515b0SLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
2660fb515b0SLoGin         return do_sys_open(dirfd, path, o_flags, mode, follow_symlink);
267ab5c8ca4Slogin     }
268ab5c8ca4Slogin 
269ab5c8ca4Slogin     /// @brief 关闭文件
270ab5c8ca4Slogin     ///
271ab5c8ca4Slogin     /// @param fd 文件描述符编号
272ab5c8ca4Slogin     ///
273ab5c8ca4Slogin     /// @return 成功返回0,失败返回错误码
274ab5c8ca4Slogin     pub fn close(fd: usize) -> Result<usize, SystemError> {
2751496ba7bSLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
2761496ba7bSLoGin         let mut fd_table_guard = binding.write();
2771496ba7bSLoGin 
27834e6d6c8Syuyi2439         let res = fd_table_guard.drop_fd(fd as i32).map(|_| 0);
27934e6d6c8Syuyi2439 
28034e6d6c8Syuyi2439         return res;
281ab5c8ca4Slogin     }
282ab5c8ca4Slogin 
28340314b30SXiaoye Zheng     /// @brief 发送命令到文件描述符对应的设备,
28440314b30SXiaoye Zheng     ///
28540314b30SXiaoye Zheng     /// @param fd 文件描述符编号
28640314b30SXiaoye Zheng     /// @param cmd 设备相关的请求类型
28740314b30SXiaoye Zheng     ///
28840314b30SXiaoye Zheng     /// @return Ok(usize) 成功返回0
28940314b30SXiaoye Zheng     /// @return Err(SystemError) 读取失败,返回posix错误码
29040314b30SXiaoye Zheng     pub fn ioctl(fd: usize, cmd: u32, data: usize) -> Result<usize, SystemError> {
29140314b30SXiaoye Zheng         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
29240314b30SXiaoye Zheng         let fd_table_guard = binding.read();
29340314b30SXiaoye Zheng 
29440314b30SXiaoye Zheng         let file = fd_table_guard
29540314b30SXiaoye Zheng             .get_file_by_fd(fd as i32)
29640314b30SXiaoye Zheng             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
29740314b30SXiaoye Zheng 
29840314b30SXiaoye Zheng         // drop guard 以避免无法调度的问题
29940314b30SXiaoye Zheng         drop(fd_table_guard);
300*52da9a59SGnoCiYeH         let file = file.lock_no_preempt();
301*52da9a59SGnoCiYeH         let r = file.inode().ioctl(cmd, data, &file.private_data);
30240314b30SXiaoye Zheng         return r;
30340314b30SXiaoye Zheng     }
30440314b30SXiaoye Zheng 
305ab5c8ca4Slogin     /// @brief 根据文件描述符,读取文件数据。尝试读取的数据长度与buf的长度相同。
306ab5c8ca4Slogin     ///
307ab5c8ca4Slogin     /// @param fd 文件描述符编号
30827b967a3S裕依     /// @param buf 输出缓冲区
309ab5c8ca4Slogin     ///
310ab5c8ca4Slogin     /// @return Ok(usize) 成功读取的数据的字节数
311ab5c8ca4Slogin     /// @return Err(SystemError) 读取失败,返回posix错误码
312ab5c8ca4Slogin     pub fn read(fd: i32, buf: &mut [u8]) -> Result<usize, SystemError> {
3131496ba7bSLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
3141496ba7bSLoGin         let fd_table_guard = binding.read();
3151496ba7bSLoGin 
3161496ba7bSLoGin         let file = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd);
317ab5c8ca4Slogin         if file.is_none() {
318ab5c8ca4Slogin             return Err(SystemError::EBADF);
319ab5c8ca4Slogin         }
3201496ba7bSLoGin         // drop guard 以避免无法调度的问题
3211496ba7bSLoGin         drop(fd_table_guard);
3221496ba7bSLoGin         let file = file.unwrap();
323ab5c8ca4Slogin 
3241496ba7bSLoGin         return file.lock_no_preempt().read(buf.len(), buf);
325ab5c8ca4Slogin     }
326ab5c8ca4Slogin 
327ab5c8ca4Slogin     /// @brief 根据文件描述符,向文件写入数据。尝试写入的数据长度与buf的长度相同。
328ab5c8ca4Slogin     ///
329ab5c8ca4Slogin     /// @param fd 文件描述符编号
33027b967a3S裕依     /// @param buf 输入缓冲区
331ab5c8ca4Slogin     ///
332ab5c8ca4Slogin     /// @return Ok(usize) 成功写入的数据的字节数
333ab5c8ca4Slogin     /// @return Err(SystemError) 写入失败,返回posix错误码
334ab5c8ca4Slogin     pub fn write(fd: i32, buf: &[u8]) -> Result<usize, SystemError> {
3351496ba7bSLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
3361496ba7bSLoGin         let fd_table_guard = binding.read();
337ab5c8ca4Slogin 
3381496ba7bSLoGin         let file = fd_table_guard
3391496ba7bSLoGin             .get_file_by_fd(fd)
3401496ba7bSLoGin             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
3411496ba7bSLoGin 
3421496ba7bSLoGin         // drop guard 以避免无法调度的问题
3431496ba7bSLoGin         drop(fd_table_guard);
3441496ba7bSLoGin         return file.lock_no_preempt().write(buf.len(), buf);
345ab5c8ca4Slogin     }
346ab5c8ca4Slogin 
347ab5c8ca4Slogin     /// @brief 调整文件操作指针的位置
348ab5c8ca4Slogin     ///
349ab5c8ca4Slogin     /// @param fd 文件描述符编号
350ab5c8ca4Slogin     /// @param seek 调整的方式
351ab5c8ca4Slogin     ///
352ab5c8ca4Slogin     /// @return Ok(usize) 调整后,文件访问指针相对于文件头部的偏移量
353ab5c8ca4Slogin     /// @return Err(SystemError) 调整失败,返回posix错误码
354ab5c8ca4Slogin     pub fn lseek(fd: i32, seek: SeekFrom) -> Result<usize, SystemError> {
3551496ba7bSLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
3561496ba7bSLoGin         let fd_table_guard = binding.read();
3571496ba7bSLoGin         let file = fd_table_guard
3581496ba7bSLoGin             .get_file_by_fd(fd)
3591496ba7bSLoGin             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
3601496ba7bSLoGin 
3611496ba7bSLoGin         // drop guard 以避免无法调度的问题
3621496ba7bSLoGin         drop(fd_table_guard);
3631496ba7bSLoGin         return file.lock_no_preempt().lseek(seek);
364004e86ffSlogin     }
365004e86ffSlogin 
36627b967a3S裕依     /// # sys_pread64 系统调用的实际执行函数
36727b967a3S裕依     ///
36827b967a3S裕依     /// ## 参数
36927b967a3S裕依     /// - `fd`: 文件描述符
37027b967a3S裕依     /// - `buf`: 读出缓冲区
37127b967a3S裕依     /// - `len`: 要读取的字节数
37227b967a3S裕依     /// - `offset`: 文件偏移量
37327b967a3S裕依     pub fn pread(fd: i32, buf: &mut [u8], len: usize, offset: usize) -> Result<usize, SystemError> {
37427b967a3S裕依         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
37527b967a3S裕依         let fd_table_guard = binding.read();
37627b967a3S裕依 
37727b967a3S裕依         let file = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd);
37827b967a3S裕依         if file.is_none() {
37927b967a3S裕依             return Err(SystemError::EBADF);
38027b967a3S裕依         }
38127b967a3S裕依         // drop guard 以避免无法调度的问题
38227b967a3S裕依         drop(fd_table_guard);
38327b967a3S裕依         let file = file.unwrap();
38427b967a3S裕依 
38527b967a3S裕依         return file.lock_no_preempt().pread(offset, len, buf);
38627b967a3S裕依     }
38727b967a3S裕依 
38827b967a3S裕依     /// # sys_pwrite64 系统调用的实际执行函数
38927b967a3S裕依     ///
39027b967a3S裕依     /// ## 参数
39127b967a3S裕依     /// - `fd`: 文件描述符
39227b967a3S裕依     /// - `buf`: 写入缓冲区
39327b967a3S裕依     /// - `len`: 要写入的字节数
39427b967a3S裕依     /// - `offset`: 文件偏移量
39527b967a3S裕依     pub fn pwrite(fd: i32, buf: &[u8], len: usize, offset: usize) -> Result<usize, SystemError> {
39627b967a3S裕依         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
39727b967a3S裕依         let fd_table_guard = binding.read();
39827b967a3S裕依 
39927b967a3S裕依         let file = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd);
40027b967a3S裕依         if file.is_none() {
40127b967a3S裕依             return Err(SystemError::EBADF);
40227b967a3S裕依         }
40327b967a3S裕依         // drop guard 以避免无法调度的问题
40427b967a3S裕依         drop(fd_table_guard);
40527b967a3S裕依         let file = file.unwrap();
40627b967a3S裕依 
40727b967a3S裕依         return file.lock_no_preempt().pwrite(offset, len, buf);
40827b967a3S裕依     }
40927b967a3S裕依 
410004e86ffSlogin     /// @brief 切换工作目录
411004e86ffSlogin     ///
412004e86ffSlogin     /// @param dest_path 目标路径
413004e86ffSlogin     ///
414004e86ffSlogin     /// @return   返回码  描述
415004e86ffSlogin     ///      0       |          成功
416004e86ffSlogin     ///
417004e86ffSlogin     ///   EACCESS    |        权限不足
418004e86ffSlogin     ///
419004e86ffSlogin     ///    ELOOP     | 解析path时遇到路径循环
420004e86ffSlogin     ///
421004e86ffSlogin     /// ENAMETOOLONG |       路径名过长
422004e86ffSlogin     ///
423004e86ffSlogin     ///    ENOENT    |  目标文件或目录不存在
424004e86ffSlogin     ///
425004e86ffSlogin     ///    ENODIR    |  检索期间发现非目录项
426004e86ffSlogin     ///
427004e86ffSlogin     ///    ENOMEM    |      系统内存不足
428004e86ffSlogin     ///
429004e86ffSlogin     ///    EFAULT    |       错误的地址
430004e86ffSlogin     ///
431004e86ffSlogin     /// ENAMETOOLONG |        路径过长
432ab5c8ca4Slogin     pub fn chdir(dest_path: &str) -> Result<usize, SystemError> {
4331496ba7bSLoGin         let proc = ProcessManager::current_pcb();
434ab5c8ca4Slogin         // Copy path to kernel space to avoid some security issues
4351496ba7bSLoGin         let path = dest_path.to_string();
4361496ba7bSLoGin         let mut new_path = String::from("");
4371496ba7bSLoGin         if path.len() > 0 {
4381496ba7bSLoGin             let cwd = match path.as_bytes()[0] {
4391496ba7bSLoGin                 b'/' => String::from("/"),
4401496ba7bSLoGin                 _ => proc.basic().cwd(),
4411496ba7bSLoGin             };
4421496ba7bSLoGin             let mut cwd_vec: Vec<_> = cwd.split("/").filter(|&x| x != "").collect();
4431496ba7bSLoGin             let path_split = path.split("/").filter(|&x| x != "");
4441496ba7bSLoGin             for seg in path_split {
4451496ba7bSLoGin                 if seg == ".." {
4461496ba7bSLoGin                     cwd_vec.pop();
4471496ba7bSLoGin                 } else if seg == "." {
4481496ba7bSLoGin                     // 当前目录
4491496ba7bSLoGin                 } else {
4501496ba7bSLoGin                     cwd_vec.push(seg);
4511496ba7bSLoGin                 }
4521496ba7bSLoGin             }
4531496ba7bSLoGin             //proc.basic().set_path(String::from(""));
4541496ba7bSLoGin             for seg in cwd_vec {
4551496ba7bSLoGin                 new_path.push_str("/");
4561496ba7bSLoGin                 new_path.push_str(seg);
4571496ba7bSLoGin             }
4581496ba7bSLoGin             if new_path == "" {
4591496ba7bSLoGin                 new_path = String::from("/");
4601496ba7bSLoGin             }
4611496ba7bSLoGin         }
462a03c4f9dSLoGin         let inode =
463a03c4f9dSLoGin             match ROOT_INODE().lookup_follow_symlink(&new_path, VFS_MAX_FOLLOW_SYMLINK_TIMES) {
464004e86ffSlogin                 Err(e) => {
465676b8ef6SMork                     kerror!("Change Directory Failed, Error = {:?}", e);
466ab5c8ca4Slogin                     return Err(SystemError::ENOENT);
467004e86ffSlogin                 }
468004e86ffSlogin                 Ok(i) => i,
469004e86ffSlogin             };
4701496ba7bSLoGin         let metadata = inode.metadata()?;
4711496ba7bSLoGin         if metadata.file_type == FileType::Dir {
4721496ba7bSLoGin             proc.basic_mut().set_cwd(String::from(new_path));
473ab5c8ca4Slogin             return Ok(0);
474004e86ffSlogin         } else {
475ab5c8ca4Slogin             return Err(SystemError::ENOTDIR);
476004e86ffSlogin         }
477004e86ffSlogin     }
4781496ba7bSLoGin 
4791496ba7bSLoGin     /// @brief 获取当前进程的工作目录路径
4801496ba7bSLoGin     ///
4811496ba7bSLoGin     /// @param buf 指向缓冲区的指针
4821496ba7bSLoGin     /// @param size 缓冲区的大小
4831496ba7bSLoGin     ///
4841496ba7bSLoGin     /// @return 成功,返回的指针指向包含工作目录路径的字符串
4851496ba7bSLoGin     /// @return 错误,没有足够的空间
4861496ba7bSLoGin     pub fn getcwd(buf: &mut [u8]) -> Result<VirtAddr, SystemError> {
4871496ba7bSLoGin         let proc = ProcessManager::current_pcb();
4881496ba7bSLoGin         let cwd = proc.basic().cwd();
4891496ba7bSLoGin 
4901496ba7bSLoGin         let cwd_bytes = cwd.as_bytes();
4911496ba7bSLoGin         let cwd_len = cwd_bytes.len();
4921496ba7bSLoGin         if cwd_len + 1 > buf.len() {
4931496ba7bSLoGin             return Err(SystemError::ENOMEM);
494004e86ffSlogin         }
4951496ba7bSLoGin         buf[..cwd_len].copy_from_slice(cwd_bytes);
4961496ba7bSLoGin         buf[cwd_len] = 0;
4971496ba7bSLoGin 
4981496ba7bSLoGin         return Ok(VirtAddr::new(buf.as_ptr() as usize));
499004e86ffSlogin     }
500004e86ffSlogin 
501004e86ffSlogin     /// @brief 获取目录中的数据
502004e86ffSlogin     ///
503ab5c8ca4Slogin     /// TODO: 这个函数的语义与Linux不一致,需要修改!!!
504ab5c8ca4Slogin     ///
505004e86ffSlogin     /// @param fd 文件描述符号
506ab5c8ca4Slogin     /// @param buf 输出缓冲区
507ab5c8ca4Slogin     ///
508ab5c8ca4Slogin     /// @return 成功返回读取的字节数,失败返回错误码
509ab5c8ca4Slogin     pub fn getdents(fd: i32, buf: &mut [u8]) -> Result<usize, SystemError> {
510ab5c8ca4Slogin         let dirent =
511ab5c8ca4Slogin             unsafe { (buf.as_mut_ptr() as *mut Dirent).as_mut() }.ok_or(SystemError::EFAULT)?;
512004e86ffSlogin 
51346e234aeSLoGin         if fd < 0 || fd as usize > FileDescriptorVec::PROCESS_MAX_FD {
514ab5c8ca4Slogin             return Err(SystemError::EBADF);
515004e86ffSlogin         }
516004e86ffSlogin 
517004e86ffSlogin         // 获取fd
5181496ba7bSLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
5191496ba7bSLoGin         let fd_table_guard = binding.read();
5201496ba7bSLoGin         let file = fd_table_guard
5211496ba7bSLoGin             .get_file_by_fd(fd)
5221496ba7bSLoGin             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
523004e86ffSlogin 
5241496ba7bSLoGin         // drop guard 以避免无法调度的问题
5251496ba7bSLoGin         drop(fd_table_guard);
52634e6d6c8Syuyi2439 
52734e6d6c8Syuyi2439         let res = file.lock_no_preempt().readdir(dirent).map(|x| x as usize);
52834e6d6c8Syuyi2439 
52934e6d6c8Syuyi2439         return res;
530004e86ffSlogin     }
531004e86ffSlogin 
532004e86ffSlogin     /// @brief 创建文件夹
533004e86ffSlogin     ///
534004e86ffSlogin     /// @param path(r8) 路径 / mode(r9) 模式
535004e86ffSlogin     ///
536004e86ffSlogin     /// @return uint64_t 负数错误码 / 0表示成功
537ab5c8ca4Slogin     pub fn mkdir(path: &str, mode: usize) -> Result<usize, SystemError> {
538ab5c8ca4Slogin         return do_mkdir(path, FileMode::from_bits_truncate(mode as u32)).map(|x| x as usize);
539004e86ffSlogin     }
540004e86ffSlogin 
541ab5c8ca4Slogin     /// **删除文件夹、取消文件的链接、删除文件的系统调用**
542004e86ffSlogin     ///
543ab5c8ca4Slogin     /// ## 参数
544004e86ffSlogin     ///
545ab5c8ca4Slogin     /// - `dirfd`:文件夹的文件描述符.目前暂未实现
546ab5c8ca4Slogin     /// - `pathname`:文件夹的路径
547ab5c8ca4Slogin     /// - `flags`:标志位
548004e86ffSlogin     ///
549004e86ffSlogin     ///
550bf4a4899SLoGin     pub fn unlinkat(dirfd: i32, pathname: &str, flags: u32) -> Result<usize, SystemError> {
551bf4a4899SLoGin         let flags = AtFlags::from_bits(flags as i32).ok_or(SystemError::EINVAL)?;
552004e86ffSlogin 
553bf4a4899SLoGin         if flags.contains(AtFlags::AT_REMOVEDIR) {
554004e86ffSlogin             // kdebug!("rmdir");
555bf4a4899SLoGin             match do_remove_dir(dirfd, &pathname) {
556004e86ffSlogin                 Err(err) => {
557676b8ef6SMork                     kerror!("Failed to Remove Directory, Error Code = {:?}", err);
558ab5c8ca4Slogin                     return Err(err);
559004e86ffSlogin                 }
560004e86ffSlogin                 Ok(_) => {
561ab5c8ca4Slogin                     return Ok(0);
562004e86ffSlogin                 }
563004e86ffSlogin             }
564004e86ffSlogin         }
565004e86ffSlogin 
566bf4a4899SLoGin         match do_unlink_at(dirfd, &pathname) {
567004e86ffSlogin             Err(err) => {
568676b8ef6SMork                 kerror!("Failed to Remove Directory, Error Code = {:?}", err);
569ab5c8ca4Slogin                 return Err(err);
570004e86ffSlogin             }
571004e86ffSlogin             Ok(_) => {
572ab5c8ca4Slogin                 return Ok(0);
573004e86ffSlogin             }
574004e86ffSlogin         }
575004e86ffSlogin     }
5762b771e32SGou Ngai 
577bf4a4899SLoGin     pub fn unlink(pathname: *const u8) -> Result<usize, SystemError> {
578bf4a4899SLoGin         if pathname.is_null() {
579bf4a4899SLoGin             return Err(SystemError::EFAULT);
580bf4a4899SLoGin         }
581bf4a4899SLoGin         let ureader = UserBufferReader::new(pathname, MAX_PATHLEN, true)?;
582bf4a4899SLoGin 
583bf4a4899SLoGin         let buf: &[u8] = ureader.buffer(0).unwrap();
584bf4a4899SLoGin 
585bf4a4899SLoGin         let pathname: &CStr = CStr::from_bytes_until_nul(buf).map_err(|_| SystemError::EINVAL)?;
586bf4a4899SLoGin 
587bf4a4899SLoGin         let pathname: &str = pathname.to_str().map_err(|_| SystemError::EINVAL)?;
588bf4a4899SLoGin         if pathname.len() >= MAX_PATHLEN {
589bf4a4899SLoGin             return Err(SystemError::ENAMETOOLONG);
590bf4a4899SLoGin         }
591bf4a4899SLoGin         let pathname = pathname.trim();
592bf4a4899SLoGin 
593bf4a4899SLoGin         return do_unlink_at(AtFlags::AT_FDCWD.bits(), pathname).map(|v| v as usize);
594bf4a4899SLoGin     }
595bf4a4899SLoGin 
596ab5c8ca4Slogin     /// @brief 根据提供的文件描述符的fd,复制对应的文件结构体,并返回新复制的文件结构体对应的fd
597ab5c8ca4Slogin     pub fn dup(oldfd: i32) -> Result<usize, SystemError> {
5981496ba7bSLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
5991496ba7bSLoGin         let mut fd_table_guard = binding.write();
600ab5c8ca4Slogin 
6011496ba7bSLoGin         let old_file = fd_table_guard
6021496ba7bSLoGin             .get_file_by_fd(oldfd)
6031496ba7bSLoGin             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
6041496ba7bSLoGin 
6051496ba7bSLoGin         let new_file = old_file
6061496ba7bSLoGin             .lock_no_preempt()
6071496ba7bSLoGin             .try_clone()
6081496ba7bSLoGin             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
6092b771e32SGou Ngai         // 申请文件描述符,并把文件对象存入其中
6101496ba7bSLoGin         let res = fd_table_guard.alloc_fd(new_file, None).map(|x| x as usize);
6112b771e32SGou Ngai         return res;
6122b771e32SGou Ngai     }
6132b771e32SGou Ngai 
614ab5c8ca4Slogin     /// 根据提供的文件描述符的fd,和指定新fd,复制对应的文件结构体,
615ab5c8ca4Slogin     /// 并返回新复制的文件结构体对应的fd.
616ab5c8ca4Slogin     /// 如果新fd已经打开,则会先关闭新fd.
617ab5c8ca4Slogin     ///
618ab5c8ca4Slogin     /// ## 参数
619ab5c8ca4Slogin     ///
620ab5c8ca4Slogin     /// - `oldfd`:旧文件描述符
621ab5c8ca4Slogin     /// - `newfd`:新文件描述符
622ab5c8ca4Slogin     ///
623ab5c8ca4Slogin     /// ## 返回值
624ab5c8ca4Slogin     ///
625ab5c8ca4Slogin     /// - 成功:新文件描述符
626ab5c8ca4Slogin     /// - 失败:错误码
627ab5c8ca4Slogin     pub fn dup2(oldfd: i32, newfd: i32) -> Result<usize, SystemError> {
6281496ba7bSLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
6291496ba7bSLoGin         let mut fd_table_guard = binding.write();
6301496ba7bSLoGin         return Self::do_dup2(oldfd, newfd, &mut fd_table_guard);
6311496ba7bSLoGin     }
6321496ba7bSLoGin 
6331496ba7bSLoGin     fn do_dup2(
6341496ba7bSLoGin         oldfd: i32,
6351496ba7bSLoGin         newfd: i32,
6361496ba7bSLoGin         fd_table_guard: &mut RwLockWriteGuard<'_, FileDescriptorVec>,
6371496ba7bSLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
6382b771e32SGou Ngai         // 确认oldfd, newid是否有效
6391496ba7bSLoGin         if !(FileDescriptorVec::validate_fd(oldfd) && FileDescriptorVec::validate_fd(newfd)) {
6401496ba7bSLoGin             return Err(SystemError::EBADF);
6411496ba7bSLoGin         }
6421496ba7bSLoGin 
6432b771e32SGou Ngai         if oldfd == newfd {
6442b771e32SGou Ngai             // 若oldfd与newfd相等
645ab5c8ca4Slogin             return Ok(newfd as usize);
6462b771e32SGou Ngai         }
6471496ba7bSLoGin         let new_exists = fd_table_guard.get_file_by_fd(newfd).is_some();
6481496ba7bSLoGin         if new_exists {
6492b771e32SGou Ngai             // close newfd
6501496ba7bSLoGin             if let Err(_) = fd_table_guard.drop_fd(newfd) {
6512b771e32SGou Ngai                 // An I/O error occurred while attempting to close fildes2.
6522b771e32SGou Ngai                 return Err(SystemError::EIO);
6532b771e32SGou Ngai             }
6542b771e32SGou Ngai         }
6552b771e32SGou Ngai 
6561496ba7bSLoGin         let old_file = fd_table_guard
6571496ba7bSLoGin             .get_file_by_fd(oldfd)
6581496ba7bSLoGin             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
6591496ba7bSLoGin         let new_file = old_file
6601496ba7bSLoGin             .lock_no_preempt()
6611496ba7bSLoGin             .try_clone()
6621496ba7bSLoGin             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
6632b771e32SGou Ngai         // 申请文件描述符,并把文件对象存入其中
6641496ba7bSLoGin         let res = fd_table_guard
6651496ba7bSLoGin             .alloc_fd(new_file, Some(newfd))
666ab5c8ca4Slogin             .map(|x| x as usize);
6672b771e32SGou Ngai         return res;
6682b771e32SGou Ngai     }
6696d81180bSLoGin 
6706d81180bSLoGin     /// # fcntl
6716d81180bSLoGin     ///
6726d81180bSLoGin     /// ## 参数
6736d81180bSLoGin     ///
6746d81180bSLoGin     /// - `fd`:文件描述符
6756d81180bSLoGin     /// - `cmd`:命令
6766d81180bSLoGin     /// - `arg`:参数
6776d81180bSLoGin     pub fn fcntl(fd: i32, cmd: FcntlCommand, arg: i32) -> Result<usize, SystemError> {
6786d81180bSLoGin         match cmd {
6796d81180bSLoGin             FcntlCommand::DupFd => {
6806d81180bSLoGin                 if arg < 0 || arg as usize >= FileDescriptorVec::PROCESS_MAX_FD {
6816d81180bSLoGin                     return Err(SystemError::EBADF);
6826d81180bSLoGin                 }
6836d81180bSLoGin                 let arg = arg as usize;
6846d81180bSLoGin                 for i in arg..FileDescriptorVec::PROCESS_MAX_FD {
6851496ba7bSLoGin                     let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
6861496ba7bSLoGin                     let mut fd_table_guard = binding.write();
687*52da9a59SGnoCiYeH                     if fd_table_guard.get_file_by_fd(i as i32).is_none() {
6881496ba7bSLoGin                         return Self::do_dup2(fd, i as i32, &mut fd_table_guard);
6896d81180bSLoGin                     }
6906d81180bSLoGin                 }
6916d81180bSLoGin                 return Err(SystemError::EMFILE);
6926d81180bSLoGin             }
6936d81180bSLoGin             FcntlCommand::GetFd => {
6946d81180bSLoGin                 // Get file descriptor flags.
6951496ba7bSLoGin                 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
6961496ba7bSLoGin                 let fd_table_guard = binding.read();
6971496ba7bSLoGin                 if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) {
6981496ba7bSLoGin                     // drop guard 以避免无法调度的问题
6991496ba7bSLoGin                     drop(fd_table_guard);
7006d81180bSLoGin 
7011496ba7bSLoGin                     if file.lock().close_on_exec() {
7026d81180bSLoGin                         return Ok(FD_CLOEXEC as usize);
7036d81180bSLoGin                     }
7046d81180bSLoGin                 }
7056d81180bSLoGin                 return Err(SystemError::EBADF);
7066d81180bSLoGin             }
7076d81180bSLoGin             FcntlCommand::SetFd => {
7086d81180bSLoGin                 // Set file descriptor flags.
7091496ba7bSLoGin                 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
7101496ba7bSLoGin                 let fd_table_guard = binding.write();
7111496ba7bSLoGin 
7121496ba7bSLoGin                 if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) {
7131496ba7bSLoGin                     // drop guard 以避免无法调度的问题
7141496ba7bSLoGin                     drop(fd_table_guard);
7156d81180bSLoGin                     let arg = arg as u32;
7166d81180bSLoGin                     if arg & FD_CLOEXEC != 0 {
7171496ba7bSLoGin                         file.lock().set_close_on_exec(true);
7186d81180bSLoGin                     } else {
7191496ba7bSLoGin                         file.lock().set_close_on_exec(false);
7206d81180bSLoGin                     }
7216d81180bSLoGin                     return Ok(0);
7226d81180bSLoGin                 }
7236d81180bSLoGin                 return Err(SystemError::EBADF);
7246d81180bSLoGin             }
7256d81180bSLoGin 
7266d81180bSLoGin             FcntlCommand::GetFlags => {
7276d81180bSLoGin                 // Get file status flags.
7281496ba7bSLoGin                 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
7291496ba7bSLoGin                 let fd_table_guard = binding.read();
7301496ba7bSLoGin 
7311496ba7bSLoGin                 if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) {
7321496ba7bSLoGin                     // drop guard 以避免无法调度的问题
7331496ba7bSLoGin                     drop(fd_table_guard);
7341496ba7bSLoGin                     return Ok(file.lock_no_preempt().mode().bits() as usize);
7356d81180bSLoGin                 }
7361496ba7bSLoGin 
7376d81180bSLoGin                 return Err(SystemError::EBADF);
7386d81180bSLoGin             }
7396d81180bSLoGin             FcntlCommand::SetFlags => {
7406d81180bSLoGin                 // Set file status flags.
7411496ba7bSLoGin                 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
7421496ba7bSLoGin                 let fd_table_guard = binding.write();
7431496ba7bSLoGin 
7441496ba7bSLoGin                 if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) {
7456d81180bSLoGin                     let arg = arg as u32;
7466d81180bSLoGin                     let mode = FileMode::from_bits(arg).ok_or(SystemError::EINVAL)?;
7471496ba7bSLoGin                     // drop guard 以避免无法调度的问题
7481496ba7bSLoGin                     drop(fd_table_guard);
7491496ba7bSLoGin                     file.lock_no_preempt().set_mode(mode)?;
7506d81180bSLoGin                     return Ok(0);
7516d81180bSLoGin                 }
7521496ba7bSLoGin 
7536d81180bSLoGin                 return Err(SystemError::EBADF);
7546d81180bSLoGin             }
7556d81180bSLoGin             _ => {
7566d81180bSLoGin                 // TODO: unimplemented
7576d81180bSLoGin                 // 未实现的命令,返回0,不报错。
7586d81180bSLoGin 
7596d81180bSLoGin                 // kwarn!("fcntl: unimplemented command: {:?}, defaults to 0.", cmd);
7606d81180bSLoGin                 return Ok(0);
7616d81180bSLoGin             }
7626d81180bSLoGin         }
7636d81180bSLoGin     }
7646d81180bSLoGin 
7656d81180bSLoGin     /// # ftruncate
7666d81180bSLoGin     ///
7676d81180bSLoGin     /// ## 描述
7686d81180bSLoGin     ///
7696d81180bSLoGin     /// 改变文件大小.
7706d81180bSLoGin     /// 如果文件大小大于原来的大小,那么文件的内容将会被扩展到指定的大小,新的空间将会用0填充.
7716d81180bSLoGin     /// 如果文件大小小于原来的大小,那么文件的内容将会被截断到指定的大小.
7726d81180bSLoGin     ///
7736d81180bSLoGin     /// ## 参数
7746d81180bSLoGin     ///
7756d81180bSLoGin     /// - `fd`:文件描述符
7766d81180bSLoGin     /// - `len`:文件大小
7776d81180bSLoGin     ///
7786d81180bSLoGin     /// ## 返回值
7796d81180bSLoGin     ///
7806d81180bSLoGin     /// 如果成功,返回0,否则返回错误码.
7816d81180bSLoGin     pub fn ftruncate(fd: i32, len: usize) -> Result<usize, SystemError> {
7821496ba7bSLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
7831496ba7bSLoGin         let fd_table_guard = binding.read();
7841496ba7bSLoGin 
7851496ba7bSLoGin         if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) {
7861496ba7bSLoGin             // drop guard 以避免无法调度的问题
7871496ba7bSLoGin             drop(fd_table_guard);
7881496ba7bSLoGin             let r = file.lock_no_preempt().ftruncate(len).map(|_| 0);
7896d81180bSLoGin             return r;
7906d81180bSLoGin         }
7911496ba7bSLoGin 
7926d81180bSLoGin         return Err(SystemError::EBADF);
7936d81180bSLoGin     }
7941496ba7bSLoGin 
79567b48188Shoumkh     fn do_fstat(fd: i32) -> Result<PosixKstat, SystemError> {
7961496ba7bSLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
7971496ba7bSLoGin         let fd_table_guard = binding.read();
7981496ba7bSLoGin         let file = fd_table_guard
7991496ba7bSLoGin             .get_file_by_fd(fd)
8001496ba7bSLoGin             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
8011496ba7bSLoGin         // drop guard 以避免无法调度的问题
8021496ba7bSLoGin         drop(fd_table_guard);
8031496ba7bSLoGin 
80467b48188Shoumkh         let mut kstat = PosixKstat::new();
80567b48188Shoumkh         // 获取文件信息
8061496ba7bSLoGin         let metadata = file.lock().metadata()?;
80767b48188Shoumkh         kstat.size = metadata.size as i64;
80867b48188Shoumkh         kstat.dev_id = metadata.dev_id as u64;
8096b4e7a29SLoGin         kstat.inode = metadata.inode_id.into() as u64;
81067b48188Shoumkh         kstat.blcok_size = metadata.blk_size as i64;
81167b48188Shoumkh         kstat.blocks = metadata.blocks as u64;
81267b48188Shoumkh 
81367b48188Shoumkh         kstat.atime.tv_sec = metadata.atime.tv_sec;
81467b48188Shoumkh         kstat.atime.tv_nsec = metadata.atime.tv_nsec;
81567b48188Shoumkh         kstat.mtime.tv_sec = metadata.mtime.tv_sec;
81667b48188Shoumkh         kstat.mtime.tv_nsec = metadata.mtime.tv_nsec;
81767b48188Shoumkh         kstat.ctime.tv_sec = metadata.ctime.tv_sec;
81867b48188Shoumkh         kstat.ctime.tv_nsec = metadata.ctime.tv_nsec;
81967b48188Shoumkh 
82067b48188Shoumkh         kstat.nlink = metadata.nlinks as u64;
82167b48188Shoumkh         kstat.uid = metadata.uid as i32;
82267b48188Shoumkh         kstat.gid = metadata.gid as i32;
82302343d0bSLoGin         kstat.rdev = metadata.raw_dev.data() as i64;
8246b4e7a29SLoGin         kstat.mode = metadata.mode;
8251496ba7bSLoGin         match file.lock().file_type() {
8267eda31b2SLoGin             FileType::File => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFREG),
82767b48188Shoumkh             FileType::Dir => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFDIR),
82867b48188Shoumkh             FileType::BlockDevice => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFBLK),
82967b48188Shoumkh             FileType::CharDevice => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFCHR),
83067b48188Shoumkh             FileType::SymLink => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFLNK),
83167b48188Shoumkh             FileType::Socket => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFSOCK),
83267b48188Shoumkh             FileType::Pipe => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFIFO),
83340314b30SXiaoye Zheng             FileType::KvmDevice => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFCHR),
83402343d0bSLoGin             FileType::FramebufferDevice => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFCHR),
83567b48188Shoumkh         }
83667b48188Shoumkh 
83767b48188Shoumkh         return Ok(kstat);
83867b48188Shoumkh     }
8391496ba7bSLoGin 
84067b48188Shoumkh     pub fn fstat(fd: i32, usr_kstat: *mut PosixKstat) -> Result<usize, SystemError> {
8411496ba7bSLoGin         let kstat = Self::do_fstat(fd)?;
84267b48188Shoumkh         if usr_kstat.is_null() {
84367b48188Shoumkh             return Err(SystemError::EFAULT);
84467b48188Shoumkh         }
84567b48188Shoumkh         unsafe {
84667b48188Shoumkh             *usr_kstat = kstat;
84767b48188Shoumkh         }
84867b48188Shoumkh         return Ok(0);
84967b48188Shoumkh     }
8502dbef785SGnoCiYeH 
851971462beSGnoCiYeH     pub fn stat(path: &str, user_kstat: *mut PosixKstat) -> Result<usize, SystemError> {
8520fb515b0SLoGin         let fd = Self::open(path, FileMode::O_RDONLY, ModeType::empty(), true)?;
853bf4a4899SLoGin         let r = Self::fstat(fd as i32, user_kstat);
854971462beSGnoCiYeH         Self::close(fd).ok();
855bf4a4899SLoGin         return r;
856bf4a4899SLoGin     }
857bf4a4899SLoGin 
858bf4a4899SLoGin     pub fn lstat(path: &str, user_kstat: *mut PosixKstat) -> Result<usize, SystemError> {
8590fb515b0SLoGin         let fd = Self::open(path, FileMode::O_RDONLY, ModeType::empty(), false)?;
860bf4a4899SLoGin         let r = Self::fstat(fd as i32, user_kstat);
861bf4a4899SLoGin         Self::close(fd).ok();
862bf4a4899SLoGin         return r;
863971462beSGnoCiYeH     }
864971462beSGnoCiYeH 
8652dbef785SGnoCiYeH     pub fn mknod(
8662dbef785SGnoCiYeH         path_ptr: *const i8,
8672dbef785SGnoCiYeH         mode: ModeType,
8682dbef785SGnoCiYeH         dev_t: DeviceNumber,
8692dbef785SGnoCiYeH     ) -> Result<usize, SystemError> {
8702dbef785SGnoCiYeH         // 安全检验
8712dbef785SGnoCiYeH         let len = unsafe { CStr::from_ptr(path_ptr).to_bytes().len() };
8722dbef785SGnoCiYeH         let user_buffer = UserBufferReader::new(path_ptr, len, true)?;
8732dbef785SGnoCiYeH         let buf = user_buffer.read_from_user::<u8>(0)?;
8742dbef785SGnoCiYeH         let path = core::str::from_utf8(buf).map_err(|_| SystemError::EINVAL)?;
8752dbef785SGnoCiYeH 
8762dbef785SGnoCiYeH         // 文件名过长
8772dbef785SGnoCiYeH         if path.len() > MAX_PATHLEN as usize {
8782dbef785SGnoCiYeH             return Err(SystemError::ENAMETOOLONG);
8792dbef785SGnoCiYeH         }
8802dbef785SGnoCiYeH 
881a03c4f9dSLoGin         let inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> =
882a03c4f9dSLoGin             ROOT_INODE().lookup_follow_symlink(path, VFS_MAX_FOLLOW_SYMLINK_TIMES);
8832dbef785SGnoCiYeH 
8842dbef785SGnoCiYeH         if inode.is_ok() {
8852dbef785SGnoCiYeH             return Err(SystemError::EEXIST);
8862dbef785SGnoCiYeH         }
8872dbef785SGnoCiYeH 
8882dbef785SGnoCiYeH         let (filename, parent_path) = rsplit_path(path);
8892dbef785SGnoCiYeH 
8902dbef785SGnoCiYeH         // 查找父目录
891a03c4f9dSLoGin         let parent_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE()
892a03c4f9dSLoGin             .lookup_follow_symlink(parent_path.unwrap_or("/"), VFS_MAX_FOLLOW_SYMLINK_TIMES)?;
8932dbef785SGnoCiYeH         // 创建nod
8942dbef785SGnoCiYeH         parent_inode.mknod(filename, mode, dev_t)?;
8952dbef785SGnoCiYeH 
8962dbef785SGnoCiYeH         return Ok(0);
8972dbef785SGnoCiYeH     }
898971462beSGnoCiYeH 
899971462beSGnoCiYeH     pub fn writev(fd: i32, iov: usize, count: usize) -> Result<usize, SystemError> {
900971462beSGnoCiYeH         // IoVecs会进行用户态检验
901971462beSGnoCiYeH         let iovecs = unsafe { IoVecs::from_user(iov as *const IoVec, count, false) }?;
902971462beSGnoCiYeH 
903971462beSGnoCiYeH         let data = iovecs.gather();
904971462beSGnoCiYeH 
905971462beSGnoCiYeH         Self::write(fd, &data)
906971462beSGnoCiYeH     }
907709498caSLoGin 
908bf4a4899SLoGin     pub fn readv(fd: i32, iov: usize, count: usize) -> Result<usize, SystemError> {
909bf4a4899SLoGin         // IoVecs会进行用户态检验
910bf4a4899SLoGin         let mut iovecs = unsafe { IoVecs::from_user(iov as *const IoVec, count, true) }?;
911bf4a4899SLoGin 
912bf4a4899SLoGin         let mut data = Vec::new();
913bf4a4899SLoGin         data.resize(iovecs.0.iter().map(|x| x.len()).sum(), 0);
914bf4a4899SLoGin 
915bf4a4899SLoGin         let len = Self::read(fd, &mut data)?;
916bf4a4899SLoGin 
917bf4a4899SLoGin         iovecs.scatter(&data[..len]);
918bf4a4899SLoGin 
919bf4a4899SLoGin         return Ok(len);
920bf4a4899SLoGin     }
921bf4a4899SLoGin 
922709498caSLoGin     pub fn readlink_at(
923709498caSLoGin         dirfd: i32,
924709498caSLoGin         path: *const u8,
925709498caSLoGin         user_buf: *mut u8,
926709498caSLoGin         buf_size: usize,
927709498caSLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
9289b0abe6dSLoGin         let path = check_and_clone_cstr(path, Some(MAX_PATHLEN))?;
929709498caSLoGin         let mut user_buf = UserBufferWriter::new(user_buf, buf_size, true)?;
930709498caSLoGin 
931709498caSLoGin         if path.len() == 0 {
932709498caSLoGin             return Err(SystemError::EINVAL);
93367b48188Shoumkh         }
934709498caSLoGin 
9350fb515b0SLoGin         let (inode, path) = user_path_at(&ProcessManager::current_pcb(), dirfd, &path)?;
936709498caSLoGin 
937709498caSLoGin         let inode = inode.lookup(path.as_str())?;
938709498caSLoGin         if inode.metadata()?.file_type != FileType::SymLink {
939709498caSLoGin             return Err(SystemError::EINVAL);
940709498caSLoGin         }
941709498caSLoGin 
942709498caSLoGin         let ubuf = user_buf.buffer::<u8>(0).unwrap();
943709498caSLoGin 
944709498caSLoGin         let mut file = File::new(inode, FileMode::O_RDONLY)?;
945709498caSLoGin 
946709498caSLoGin         let len = file.read(buf_size, ubuf)?;
947709498caSLoGin 
948709498caSLoGin         return Ok(len);
949709498caSLoGin     }
950709498caSLoGin 
951709498caSLoGin     pub fn readlink(
952709498caSLoGin         path: *const u8,
953709498caSLoGin         user_buf: *mut u8,
954709498caSLoGin         buf_size: usize,
955709498caSLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
9569b0abe6dSLoGin         return Self::readlink_at(AtFlags::AT_FDCWD.bits(), path, user_buf, buf_size);
9579b0abe6dSLoGin     }
9589b0abe6dSLoGin 
9599b0abe6dSLoGin     pub fn access(pathname: *const u8, mode: u32) -> Result<usize, SystemError> {
9609b0abe6dSLoGin         return do_faccessat(
9619b0abe6dSLoGin             AtFlags::AT_FDCWD.bits(),
9629b0abe6dSLoGin             pathname,
963bf4a4899SLoGin             ModeType::from_bits(mode).ok_or(SystemError::EINVAL)?,
9649b0abe6dSLoGin             0,
9659b0abe6dSLoGin         );
9669b0abe6dSLoGin     }
9679b0abe6dSLoGin 
9689b0abe6dSLoGin     pub fn faccessat2(
9699b0abe6dSLoGin         dirfd: i32,
9709b0abe6dSLoGin         pathname: *const u8,
9719b0abe6dSLoGin         mode: u32,
9729b0abe6dSLoGin         flags: u32,
9739b0abe6dSLoGin     ) -> Result<usize, SystemError> {
974bf4a4899SLoGin         return do_faccessat(
975bf4a4899SLoGin             dirfd,
976bf4a4899SLoGin             pathname,
977bf4a4899SLoGin             ModeType::from_bits(mode).ok_or(SystemError::EINVAL)?,
978bf4a4899SLoGin             flags,
979bf4a4899SLoGin         );
980bf4a4899SLoGin     }
981bf4a4899SLoGin 
982bf4a4899SLoGin     pub fn chmod(pathname: *const u8, mode: u32) -> Result<usize, SystemError> {
983bf4a4899SLoGin         return do_fchmodat(
984bf4a4899SLoGin             AtFlags::AT_FDCWD.bits(),
985bf4a4899SLoGin             pathname,
986bf4a4899SLoGin             ModeType::from_bits(mode).ok_or(SystemError::EINVAL)?,
987bf4a4899SLoGin         );
988bf4a4899SLoGin     }
989bf4a4899SLoGin 
990bf4a4899SLoGin     pub fn fchmodat(dirfd: i32, pathname: *const u8, mode: u32) -> Result<usize, SystemError> {
991bf4a4899SLoGin         return do_fchmodat(
992bf4a4899SLoGin             dirfd,
993bf4a4899SLoGin             pathname,
994bf4a4899SLoGin             ModeType::from_bits(mode).ok_or(SystemError::EINVAL)?,
995bf4a4899SLoGin         );
996bf4a4899SLoGin     }
997bf4a4899SLoGin 
998bf4a4899SLoGin     pub fn fchmod(fd: i32, mode: u32) -> Result<usize, SystemError> {
999bf4a4899SLoGin         let _mode = ModeType::from_bits(mode).ok_or(SystemError::EINVAL)?;
1000bf4a4899SLoGin         let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table();
1001bf4a4899SLoGin         let fd_table_guard = binding.read();
1002bf4a4899SLoGin         let _file = fd_table_guard
1003bf4a4899SLoGin             .get_file_by_fd(fd)
1004bf4a4899SLoGin             .ok_or(SystemError::EBADF)?;
1005bf4a4899SLoGin 
1006bf4a4899SLoGin         // fchmod没完全实现,因此不修改文件的权限
1007bf4a4899SLoGin         // todo: 实现fchmod
1008bf4a4899SLoGin         kwarn!("fchmod not fully implemented");
1009bf4a4899SLoGin         return Ok(0);
1010709498caSLoGin     }
1011709498caSLoGin }
1012709498caSLoGin 
1013cde5492fSlogin #[repr(C)]
1014cde5492fSlogin #[derive(Debug, Clone, Copy)]
1015cde5492fSlogin pub struct IoVec {
1016cde5492fSlogin     /// 缓冲区的起始地址
1017cde5492fSlogin     pub iov_base: *mut u8,
1018cde5492fSlogin     /// 缓冲区的长度
1019cde5492fSlogin     pub iov_len: usize,
1020cde5492fSlogin }
1021cde5492fSlogin 
1022cde5492fSlogin /// 用于存储多个来自用户空间的IoVec
1023cde5492fSlogin ///
1024cde5492fSlogin /// 由于目前内核中的文件系统还不支持分散读写,所以暂时只支持将用户空间的IoVec聚合成一个缓冲区,然后进行操作。
1025cde5492fSlogin /// TODO:支持分散读写
1026cde5492fSlogin #[derive(Debug)]
1027cde5492fSlogin pub struct IoVecs(Vec<&'static mut [u8]>);
1028cde5492fSlogin 
1029cde5492fSlogin impl IoVecs {
1030cde5492fSlogin     /// 从用户空间的IoVec中构造IoVecs
1031cde5492fSlogin     ///
1032cde5492fSlogin     /// @param iov 用户空间的IoVec
1033cde5492fSlogin     /// @param iovcnt 用户空间的IoVec的数量
1034cde5492fSlogin     /// @param readv 是否为readv系统调用
1035cde5492fSlogin     ///
1036cde5492fSlogin     /// @return 构造成功返回IoVecs,否则返回错误码
1037cde5492fSlogin     pub unsafe fn from_user(
1038cde5492fSlogin         iov: *const IoVec,
1039cde5492fSlogin         iovcnt: usize,
1040cde5492fSlogin         _readv: bool,
1041cde5492fSlogin     ) -> Result<Self, SystemError> {
1042cde5492fSlogin         // 检查iov指针所在空间是否合法
10434fda81ceSLoGin         verify_area(
10444fda81ceSLoGin             VirtAddr::new(iov as usize),
10454fda81ceSLoGin             iovcnt * core::mem::size_of::<IoVec>(),
10464fda81ceSLoGin         )
10474fda81ceSLoGin         .map_err(|_| SystemError::EFAULT)?;
1048cde5492fSlogin 
1049cde5492fSlogin         // 将用户空间的IoVec转换为引用(注意:这里的引用是静态的,因为用户空间的IoVec不会被释放)
1050cde5492fSlogin         let iovs: &[IoVec] = core::slice::from_raw_parts(iov, iovcnt);
1051cde5492fSlogin 
1052cde5492fSlogin         let mut slices: Vec<&mut [u8]> = vec![];
1053cde5492fSlogin         slices.reserve(iovs.len());
1054cde5492fSlogin 
1055cde5492fSlogin         for iov in iovs.iter() {
1056cde5492fSlogin             if iov.iov_len == 0 {
1057cde5492fSlogin                 continue;
1058cde5492fSlogin             }
1059cde5492fSlogin 
10604fda81ceSLoGin             verify_area(
10614fda81ceSLoGin                 VirtAddr::new(iov.iov_base as usize),
10624fda81ceSLoGin                 iovcnt * core::mem::size_of::<IoVec>(),
10634fda81ceSLoGin             )
10644fda81ceSLoGin             .map_err(|_| SystemError::EFAULT)?;
1065cde5492fSlogin 
1066cde5492fSlogin             slices.push(core::slice::from_raw_parts_mut(iov.iov_base, iov.iov_len));
1067cde5492fSlogin         }
1068cde5492fSlogin 
1069cde5492fSlogin         return Ok(Self(slices));
1070cde5492fSlogin     }
1071cde5492fSlogin 
1072cde5492fSlogin     /// @brief 将IoVecs中的数据聚合到一个缓冲区中
1073cde5492fSlogin     ///
1074cde5492fSlogin     /// @return 返回聚合后的缓冲区
1075cde5492fSlogin     pub fn gather(&self) -> Vec<u8> {
1076cde5492fSlogin         let mut buf = Vec::new();
1077cde5492fSlogin         for slice in self.0.iter() {
1078cde5492fSlogin             buf.extend_from_slice(slice);
1079cde5492fSlogin         }
1080cde5492fSlogin         return buf;
1081cde5492fSlogin     }
1082cde5492fSlogin 
1083cde5492fSlogin     /// @brief 将给定的数据分散写入到IoVecs中
1084cde5492fSlogin     pub fn scatter(&mut self, data: &[u8]) {
1085cde5492fSlogin         let mut data: &[u8] = data;
1086cde5492fSlogin         for slice in self.0.iter_mut() {
1087cde5492fSlogin             let len = core::cmp::min(slice.len(), data.len());
1088cde5492fSlogin             if len == 0 {
1089cde5492fSlogin                 continue;
1090cde5492fSlogin             }
1091cde5492fSlogin 
1092cde5492fSlogin             slice[..len].copy_from_slice(&data[..len]);
1093cde5492fSlogin             data = &data[len..];
1094cde5492fSlogin         }
1095cde5492fSlogin     }
1096cde5492fSlogin 
1097cde5492fSlogin     /// @brief 创建与IoVecs等长的缓冲区
1098cde5492fSlogin     ///
1099cde5492fSlogin     /// @param set_len 是否设置返回的Vec的len。
1100cde5492fSlogin     /// 如果为true,则返回的Vec的len为所有IoVec的长度之和;
1101cde5492fSlogin     /// 否则返回的Vec的len为0,capacity为所有IoVec的长度之和.
1102cde5492fSlogin     ///
1103cde5492fSlogin     /// @return 返回创建的缓冲区
1104cde5492fSlogin     pub fn new_buf(&self, set_len: bool) -> Vec<u8> {
1105cde5492fSlogin         let total_len: usize = self.0.iter().map(|slice| slice.len()).sum();
1106cde5492fSlogin         let mut buf: Vec<u8> = Vec::with_capacity(total_len);
1107cde5492fSlogin 
1108cde5492fSlogin         if set_len {
11097ae679ddSLoGin             buf.resize(total_len, 0);
1110cde5492fSlogin         }
1111cde5492fSlogin         return buf;
1112cde5492fSlogin     }
1113cde5492fSlogin }
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