1 use core::ffi::CStr; 2 3 use alloc::{ 4 string::{String, ToString}, 5 sync::Arc, 6 vec::Vec, 7 }; 8 9 use crate::{ 10 driver::base::{block::SeekFrom, device::DeviceNumber}, 11 filesystem::vfs::file::FileDescriptorVec, 12 include::bindings::bindings::{verify_area, AT_REMOVEDIR, PROC_MAX_FD_NUM}, 13 kerror, 14 libs::rwlock::RwLockWriteGuard, 15 mm::VirtAddr, 16 process::ProcessManager, 17 syscall::{user_access::UserBufferReader, Syscall, SystemError}, 18 time::TimeSpec, 19 }; 20 21 use super::{ 22 core::{do_mkdir, do_remove_dir, do_unlink_at}, 23 fcntl::{FcntlCommand, FD_CLOEXEC}, 24 file::{File, FileMode}, 25 utils::rsplit_path, 26 Dirent, FileType, IndexNode, MAX_PATHLEN, ROOT_INODE, VFS_MAX_FOLLOW_SYMLINK_TIMES, 27 }; 28 // use crate::kdebug; 29 30 pub const SEEK_SET: u32 = 0; 31 pub const SEEK_CUR: u32 = 1; 32 pub const SEEK_END: u32 = 2; 33 pub const SEEK_MAX: u32 = 3; 34 35 bitflags! { 36 /// 文件类型和权限 37 #[repr(C)] 38 pub struct ModeType: u32 { 39 /// 掩码 40 const S_IFMT = 0o0_170_000; 41 /// 文件类型 42 const S_IFSOCK = 0o140000; 43 const S_IFLNK = 0o120000; 44 const S_IFREG = 0o100000; 45 const S_IFBLK = 0o060000; 46 const S_IFDIR = 0o040000; 47 const S_IFCHR = 0o020000; 48 const S_IFIFO = 0o010000; 49 50 const S_ISUID = 0o004000; 51 const S_ISGID = 0o002000; 52 const S_ISVTX = 0o001000; 53 /// 文件用户权限 54 const S_IRWXU = 0o0700; 55 const S_IRUSR = 0o0400; 56 const S_IWUSR = 0o0200; 57 const S_IXUSR = 0o0100; 58 /// 文件组权限 59 const S_IRWXG = 0o0070; 60 const S_IRGRP = 0o0040; 61 const S_IWGRP = 0o0020; 62 const S_IXGRP = 0o0010; 63 /// 文件其他用户权限 64 const S_IRWXO = 0o0007; 65 const S_IROTH = 0o0004; 66 const S_IWOTH = 0o0002; 67 const S_IXOTH = 0o0001; 68 69 /// 0o777 70 const S_IRWXUGO = Self::S_IRWXU.bits | Self::S_IRWXG.bits | Self::S_IRWXO.bits; 71 /// 0o7777 72 const S_IALLUGO = Self::S_ISUID.bits | Self::S_ISGID.bits | Self::S_ISVTX.bits| Self::S_IRWXUGO.bits; 73 /// 0o444 74 const S_IRUGO = Self::S_IRUSR.bits | Self::S_IRGRP.bits | Self::S_IROTH.bits; 75 /// 0o222 76 const S_IWUGO = Self::S_IWUSR.bits | Self::S_IWGRP.bits | Self::S_IWOTH.bits; 77 /// 0o111 78 const S_IXUGO = Self::S_IXUSR.bits | Self::S_IXGRP.bits | Self::S_IXOTH.bits; 79 80 81 } 82 } 83 84 #[repr(C)] 85 /// # 文件信息结构体 86 pub struct PosixKstat { 87 /// 硬件设备ID 88 dev_id: u64, 89 /// inode号 90 inode: u64, 91 /// 硬链接数 92 nlink: u64, 93 /// 文件权限 94 mode: ModeType, 95 /// 所有者用户ID 96 uid: i32, 97 /// 所有者组ID 98 gid: i32, 99 /// 设备ID 100 rdev: i64, 101 /// 文件大小 102 size: i64, 103 /// 文件系统块大小 104 blcok_size: i64, 105 /// 分配的512B块数 106 blocks: u64, 107 /// 最后访问时间 108 atime: TimeSpec, 109 /// 最后修改时间 110 mtime: TimeSpec, 111 /// 最后状态变化时间 112 ctime: TimeSpec, 113 /// 用于填充结构体大小的空白数据 114 pub _pad: [i8; 24], 115 } 116 impl PosixKstat { 117 fn new() -> Self { 118 Self { 119 inode: 0, 120 dev_id: 0, 121 mode: ModeType { bits: 0 }, 122 nlink: 0, 123 uid: 0, 124 gid: 0, 125 rdev: 0, 126 size: 0, 127 atime: TimeSpec { 128 tv_sec: 0, 129 tv_nsec: 0, 130 }, 131 mtime: TimeSpec { 132 tv_sec: 0, 133 tv_nsec: 0, 134 }, 135 ctime: TimeSpec { 136 tv_sec: 0, 137 tv_nsec: 0, 138 }, 139 blcok_size: 0, 140 blocks: 0, 141 _pad: Default::default(), 142 } 143 } 144 } 145 impl Syscall { 146 /// @brief 为当前进程打开一个文件 147 /// 148 /// @param path 文件路径 149 /// @param o_flags 打开文件的标志位 150 /// 151 /// @return 文件描述符编号，或者是错误码 152 pub fn open(path: &str, mode: FileMode) -> Result<usize, SystemError> { 153 // kdebug!("open: path: {}, mode: {:?}", path, mode); 154 155 // 文件名过长 156 if path.len() > MAX_PATHLEN as usize { 157 return Err(SystemError::ENAMETOOLONG); 158 } 159 160 let inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = 161 ROOT_INODE().lookup_follow_symlink(path, VFS_MAX_FOLLOW_SYMLINK_TIMES); 162 163 let inode: Arc<dyn IndexNode> = if inode.is_err() { 164 let errno = inode.unwrap_err(); 165 // 文件不存在，且需要创建 166 if mode.contains(FileMode::O_CREAT) 167 && !mode.contains(FileMode::O_DIRECTORY) 168 && errno == SystemError::ENOENT 169 { 170 let (filename, parent_path) = rsplit_path(path); 171 // 查找父目录 172 let parent_inode: Arc<dyn IndexNode> = 173 ROOT_INODE().lookup(parent_path.unwrap_or("/"))?; 174 // 创建文件 175 let inode: Arc<dyn IndexNode> = parent_inode.create( 176 filename, 177 FileType::File, 178 ModeType::from_bits_truncate(0o755), 179 )?; 180 inode 181 } else { 182 // 不需要创建文件，因此返回错误码 183 return Err(errno); 184 } 185 } else { 186 inode.unwrap() 187 }; 188 189 let file_type: FileType = inode.metadata()?.file_type; 190 // 如果要打开的是文件夹，而目标不是文件夹 191 if mode.contains(FileMode::O_DIRECTORY) && file_type != FileType::Dir { 192 return Err(SystemError::ENOTDIR); 193 } 194 195 // 如果O_TRUNC，并且，打开模式包含O_RDWR或O_WRONLY，清空文件 196 if mode.contains(FileMode::O_TRUNC) 197 && (mode.contains(FileMode::O_RDWR) || mode.contains(FileMode::O_WRONLY)) 198 && file_type == FileType::File 199 { 200 inode.truncate(0)?; 201 } 202 203 // 创建文件对象 204 205 let mut file: File = File::new(inode, mode)?; 206 207 // 打开模式为“追加” 208 if mode.contains(FileMode::O_APPEND) { 209 file.lseek(SeekFrom::SeekEnd(0))?; 210 } 211 // 把文件对象存入pcb 212 let r = ProcessManager::current_pcb() 213 .fd_table() 214 .write() 215 .alloc_fd(file, None) 216 .map(|fd| fd as usize); 217 218 return r; 219 } 220 221 /// @brief 关闭文件 222 /// 223 /// @param fd 文件描述符编号 224 /// 225 /// @return 成功返回0，失败返回错误码 226 pub fn close(fd: usize) -> Result<usize, SystemError> { 227 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 228 let mut fd_table_guard = binding.write(); 229 230 let res = fd_table_guard.drop_fd(fd as i32).map(|_| 0); 231 232 return res; 233 } 234 235 /// @brief 发送命令到文件描述符对应的设备， 236 /// 237 /// @param fd 文件描述符编号 238 /// @param cmd 设备相关的请求类型 239 /// 240 /// @return Ok(usize) 成功返回0 241 /// @return Err(SystemError) 读取失败，返回posix错误码 242 pub fn ioctl(fd: usize, cmd: u32, data: usize) -> Result<usize, SystemError> { 243 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 244 let fd_table_guard = binding.read(); 245 246 let file = fd_table_guard 247 .get_file_by_fd(fd as i32) 248 .ok_or(SystemError::EBADF)?; 249 250 // drop guard 以避免无法调度的问题 251 drop(fd_table_guard); 252 let r = file.lock_no_preempt().inode().ioctl(cmd, data); 253 return r; 254 } 255 256 /// @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。 257 /// 258 /// @param fd 文件描述符编号 259 /// @param buf 输出缓冲区。 260 /// 261 /// @return Ok(usize) 成功读取的数据的字节数 262 /// @return Err(SystemError) 读取失败，返回posix错误码 263 pub fn read(fd: i32, buf: &mut [u8]) -> Result<usize, SystemError> { 264 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 265 let fd_table_guard = binding.read(); 266 267 let file = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd); 268 if file.is_none() { 269 return Err(SystemError::EBADF); 270 } 271 // drop guard 以避免无法调度的问题 272 drop(fd_table_guard); 273 let file = file.unwrap(); 274 275 return file.lock_no_preempt().read(buf.len(), buf); 276 } 277 278 /// @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。 279 /// 280 /// @param fd 文件描述符编号 281 /// @param buf 输入缓冲区。 282 /// 283 /// @return Ok(usize) 成功写入的数据的字节数 284 /// @return Err(SystemError) 写入失败，返回posix错误码 285 pub fn write(fd: i32, buf: &[u8]) -> Result<usize, SystemError> { 286 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 287 let fd_table_guard = binding.read(); 288 289 let file = fd_table_guard 290 .get_file_by_fd(fd) 291 .ok_or(SystemError::EBADF)?; 292 293 // drop guard 以避免无法调度的问题 294 drop(fd_table_guard); 295 return file.lock_no_preempt().write(buf.len(), buf); 296 } 297 298 /// @brief 调整文件操作指针的位置 299 /// 300 /// @param fd 文件描述符编号 301 /// @param seek 调整的方式 302 /// 303 /// @return Ok(usize) 调整后，文件访问指针相对于文件头部的偏移量 304 /// @return Err(SystemError) 调整失败，返回posix错误码 305 pub fn lseek(fd: i32, seek: SeekFrom) -> Result<usize, SystemError> { 306 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 307 let fd_table_guard = binding.read(); 308 let file = fd_table_guard 309 .get_file_by_fd(fd) 310 .ok_or(SystemError::EBADF)?; 311 312 // drop guard 以避免无法调度的问题 313 drop(fd_table_guard); 314 return file.lock_no_preempt().lseek(seek); 315 } 316 317 /// @brief 切换工作目录 318 /// 319 /// @param dest_path 目标路径 320 /// 321 /// @return 返回码 描述 322 /// 0 | 成功 323 /// 324 /// EACCESS | 权限不足 325 /// 326 /// ELOOP | 解析path时遇到路径循环 327 /// 328 /// ENAMETOOLONG | 路径名过长 329 /// 330 /// ENOENT | 目标文件或目录不存在 331 /// 332 /// ENODIR | 检索期间发现非目录项 333 /// 334 /// ENOMEM | 系统内存不足 335 /// 336 /// EFAULT | 错误的地址 337 /// 338 /// ENAMETOOLONG | 路径过长 339 pub fn chdir(dest_path: &str) -> Result<usize, SystemError> { 340 let proc = ProcessManager::current_pcb(); 341 // Copy path to kernel space to avoid some security issues 342 let path = dest_path.to_string(); 343 let mut new_path = String::from(""); 344 if path.len() > 0 { 345 let cwd = match path.as_bytes()[0] { 346 b'/' => String::from("/"), 347 _ => proc.basic().cwd(), 348 }; 349 let mut cwd_vec: Vec<_> = cwd.split("/").filter(|&x| x != "").collect(); 350 let path_split = path.split("/").filter(|&x| x != ""); 351 for seg in path_split { 352 if seg == ".." { 353 cwd_vec.pop(); 354 } else if seg == "." { 355 // 当前目录 356 } else { 357 cwd_vec.push(seg); 358 } 359 } 360 //proc.basic().set_path(String::from("")); 361 for seg in cwd_vec { 362 new_path.push_str("/"); 363 new_path.push_str(seg); 364 } 365 if new_path == "" { 366 new_path = String::from("/"); 367 } 368 } 369 let inode = 370 match ROOT_INODE().lookup_follow_symlink(&new_path, VFS_MAX_FOLLOW_SYMLINK_TIMES) { 371 Err(e) => { 372 kerror!("Change Directory Failed, Error = {:?}", e); 373 return Err(SystemError::ENOENT); 374 } 375 Ok(i) => i, 376 }; 377 let metadata = inode.metadata()?; 378 if metadata.file_type == FileType::Dir { 379 proc.basic_mut().set_cwd(String::from(new_path)); 380 return Ok(0); 381 } else { 382 return Err(SystemError::ENOTDIR); 383 } 384 } 385 386 /// @brief 获取当前进程的工作目录路径 387 /// 388 /// @param buf 指向缓冲区的指针 389 /// @param size 缓冲区的大小 390 /// 391 /// @return 成功，返回的指针指向包含工作目录路径的字符串 392 /// @return 错误，没有足够的空间 393 pub fn getcwd(buf: &mut [u8]) -> Result<VirtAddr, SystemError> { 394 let proc = ProcessManager::current_pcb(); 395 let cwd = proc.basic().cwd(); 396 397 let cwd_bytes = cwd.as_bytes(); 398 let cwd_len = cwd_bytes.len(); 399 if cwd_len + 1 > buf.len() { 400 return Err(SystemError::ENOMEM); 401 } 402 buf[..cwd_len].copy_from_slice(cwd_bytes); 403 buf[cwd_len] = 0; 404 405 return Ok(VirtAddr::new(buf.as_ptr() as usize)); 406 } 407 408 /// @brief 获取目录中的数据 409 /// 410 /// TODO: 这个函数的语义与Linux不一致，需要修改！！！ 411 /// 412 /// @param fd 文件描述符号 413 /// @param buf 输出缓冲区 414 /// 415 /// @return 成功返回读取的字节数，失败返回错误码 416 pub fn getdents(fd: i32, buf: &mut [u8]) -> Result<usize, SystemError> { 417 let dirent = 418 unsafe { (buf.as_mut_ptr() as *mut Dirent).as_mut() }.ok_or(SystemError::EFAULT)?; 419 420 if fd < 0 || fd as u32 > PROC_MAX_FD_NUM { 421 return Err(SystemError::EBADF); 422 } 423 424 // 获取fd 425 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 426 let fd_table_guard = binding.read(); 427 let file = fd_table_guard 428 .get_file_by_fd(fd) 429 .ok_or(SystemError::EBADF)?; 430 431 // drop guard 以避免无法调度的问题 432 drop(fd_table_guard); 433 434 let res = file.lock_no_preempt().readdir(dirent).map(|x| x as usize); 435 436 return res; 437 } 438 439 /// @brief 创建文件夹 440 /// 441 /// @param path(r8) 路径 / mode(r9) 模式 442 /// 443 /// @return uint64_t 负数错误码 / 0表示成功 444 pub fn mkdir(path: &str, mode: usize) -> Result<usize, SystemError> { 445 return do_mkdir(path, FileMode::from_bits_truncate(mode as u32)).map(|x| x as usize); 446 } 447 448 /// **删除文件夹、取消文件的链接、删除文件的系统调用** 449 /// 450 /// ## 参数 451 /// 452 /// - `dirfd`：文件夹的文件描述符.目前暂未实现 453 /// - `pathname`：文件夹的路径 454 /// - `flags`：标志位 455 /// 456 /// 457 pub fn unlinkat(_dirfd: i32, pathname: &str, flags: u32) -> Result<usize, SystemError> { 458 // kdebug!("sys_unlink_at={path:?}"); 459 if (flags & (!AT_REMOVEDIR)) != 0 { 460 return Err(SystemError::EINVAL); 461 } 462 463 if (flags & AT_REMOVEDIR) > 0 { 464 // kdebug!("rmdir"); 465 match do_remove_dir(&pathname) { 466 Err(err) => { 467 kerror!("Failed to Remove Directory, Error Code = {:?}", err); 468 return Err(err); 469 } 470 Ok(_) => { 471 return Ok(0); 472 } 473 } 474 } 475 476 match do_unlink_at(&pathname, FileMode::from_bits_truncate(flags as u32)) { 477 Err(err) => { 478 kerror!("Failed to Remove Directory, Error Code = {:?}", err); 479 return Err(err); 480 } 481 Ok(_) => { 482 return Ok(0); 483 } 484 } 485 } 486 487 /// @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 488 pub fn dup(oldfd: i32) -> Result<usize, SystemError> { 489 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 490 let mut fd_table_guard = binding.write(); 491 492 let old_file = fd_table_guard 493 .get_file_by_fd(oldfd) 494 .ok_or(SystemError::EBADF)?; 495 496 let new_file = old_file 497 .lock_no_preempt() 498 .try_clone() 499 .ok_or(SystemError::EBADF)?; 500 // 申请文件描述符，并把文件对象存入其中 501 let res = fd_table_guard.alloc_fd(new_file, None).map(|x| x as usize); 502 return res; 503 } 504 505 /// 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， 506 /// 并返回新复制的文件结构体对应的fd. 507 /// 如果新fd已经打开，则会先关闭新fd. 508 /// 509 /// ## 参数 510 /// 511 /// - `oldfd`：旧文件描述符 512 /// - `newfd`：新文件描述符 513 /// 514 /// ## 返回值 515 /// 516 /// - 成功：新文件描述符 517 /// - 失败：错误码 518 pub fn dup2(oldfd: i32, newfd: i32) -> Result<usize, SystemError> { 519 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 520 let mut fd_table_guard = binding.write(); 521 return Self::do_dup2(oldfd, newfd, &mut fd_table_guard); 522 } 523 524 fn do_dup2( 525 oldfd: i32, 526 newfd: i32, 527 fd_table_guard: &mut RwLockWriteGuard<'_, FileDescriptorVec>, 528 ) -> Result<usize, SystemError> { 529 // 确认oldfd, newid是否有效 530 if !(FileDescriptorVec::validate_fd(oldfd) && FileDescriptorVec::validate_fd(newfd)) { 531 return Err(SystemError::EBADF); 532 } 533 534 if oldfd == newfd { 535 // 若oldfd与newfd相等 536 return Ok(newfd as usize); 537 } 538 let new_exists = fd_table_guard.get_file_by_fd(newfd).is_some(); 539 if new_exists { 540 // close newfd 541 if let Err(_) = fd_table_guard.drop_fd(newfd) { 542 // An I/O error occurred while attempting to close fildes2. 543 return Err(SystemError::EIO); 544 } 545 } 546 547 let old_file = fd_table_guard 548 .get_file_by_fd(oldfd) 549 .ok_or(SystemError::EBADF)?; 550 let new_file = old_file 551 .lock_no_preempt() 552 .try_clone() 553 .ok_or(SystemError::EBADF)?; 554 // 申请文件描述符，并把文件对象存入其中 555 let res = fd_table_guard 556 .alloc_fd(new_file, Some(newfd)) 557 .map(|x| x as usize); 558 return res; 559 } 560 561 /// # fcntl 562 /// 563 /// ## 参数 564 /// 565 /// - `fd`：文件描述符 566 /// - `cmd`：命令 567 /// - `arg`：参数 568 pub fn fcntl(fd: i32, cmd: FcntlCommand, arg: i32) -> Result<usize, SystemError> { 569 match cmd { 570 FcntlCommand::DupFd => { 571 if arg < 0 || arg as usize >= FileDescriptorVec::PROCESS_MAX_FD { 572 return Err(SystemError::EBADF); 573 } 574 let arg = arg as usize; 575 for i in arg..FileDescriptorVec::PROCESS_MAX_FD { 576 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 577 let mut fd_table_guard = binding.write(); 578 if fd_table_guard.get_file_by_fd(fd).is_none() { 579 return Self::do_dup2(fd, i as i32, &mut fd_table_guard); 580 } 581 } 582 return Err(SystemError::EMFILE); 583 } 584 FcntlCommand::GetFd => { 585 // Get file descriptor flags. 586 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 587 let fd_table_guard = binding.read(); 588 if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) { 589 // drop guard 以避免无法调度的问题 590 drop(fd_table_guard); 591 592 if file.lock().close_on_exec() { 593 return Ok(FD_CLOEXEC as usize); 594 } 595 } 596 return Err(SystemError::EBADF); 597 } 598 FcntlCommand::SetFd => { 599 // Set file descriptor flags. 600 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 601 let fd_table_guard = binding.write(); 602 603 if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) { 604 // drop guard 以避免无法调度的问题 605 drop(fd_table_guard); 606 let arg = arg as u32; 607 if arg & FD_CLOEXEC != 0 { 608 file.lock().set_close_on_exec(true); 609 } else { 610 file.lock().set_close_on_exec(false); 611 } 612 return Ok(0); 613 } 614 return Err(SystemError::EBADF); 615 } 616 617 FcntlCommand::GetFlags => { 618 // Get file status flags. 619 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 620 let fd_table_guard = binding.read(); 621 622 if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) { 623 // drop guard 以避免无法调度的问题 624 drop(fd_table_guard); 625 return Ok(file.lock_no_preempt().mode().bits() as usize); 626 } 627 628 return Err(SystemError::EBADF); 629 } 630 FcntlCommand::SetFlags => { 631 // Set file status flags. 632 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 633 let fd_table_guard = binding.write(); 634 635 if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) { 636 let arg = arg as u32; 637 let mode = FileMode::from_bits(arg).ok_or(SystemError::EINVAL)?; 638 // drop guard 以避免无法调度的问题 639 drop(fd_table_guard); 640 file.lock_no_preempt().set_mode(mode)?; 641 return Ok(0); 642 } 643 644 return Err(SystemError::EBADF); 645 } 646 _ => { 647 // TODO: unimplemented 648 // 未实现的命令，返回0，不报错。 649 650 // kwarn!("fcntl: unimplemented command: {:?}, defaults to 0.", cmd); 651 return Ok(0); 652 } 653 } 654 } 655 656 /// # ftruncate 657 /// 658 /// ## 描述 659 /// 660 /// 改变文件大小. 661 /// 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. 662 /// 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. 663 /// 664 /// ## 参数 665 /// 666 /// - `fd`：文件描述符 667 /// - `len`：文件大小 668 /// 669 /// ## 返回值 670 /// 671 /// 如果成功，返回0，否则返回错误码. 672 pub fn ftruncate(fd: i32, len: usize) -> Result<usize, SystemError> { 673 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 674 let fd_table_guard = binding.read(); 675 676 if let Some(file) = fd_table_guard.get_file_by_fd(fd) { 677 // drop guard 以避免无法调度的问题 678 drop(fd_table_guard); 679 let r = file.lock_no_preempt().ftruncate(len).map(|_| 0); 680 return r; 681 } 682 683 return Err(SystemError::EBADF); 684 } 685 686 fn do_fstat(fd: i32) -> Result<PosixKstat, SystemError> { 687 let binding = ProcessManager::current_pcb().fd_table(); 688 let fd_table_guard = binding.read(); 689 let file = fd_table_guard 690 .get_file_by_fd(fd) 691 .ok_or(SystemError::EBADF)?; 692 // drop guard 以避免无法调度的问题 693 drop(fd_table_guard); 694 695 let mut kstat = PosixKstat::new(); 696 // 获取文件信息 697 let metadata = file.lock().metadata()?; 698 kstat.size = metadata.size as i64; 699 kstat.dev_id = metadata.dev_id as u64; 700 kstat.inode = metadata.inode_id.into() as u64; 701 kstat.blcok_size = metadata.blk_size as i64; 702 kstat.blocks = metadata.blocks as u64; 703 704 kstat.atime.tv_sec = metadata.atime.tv_sec; 705 kstat.atime.tv_nsec = metadata.atime.tv_nsec; 706 kstat.mtime.tv_sec = metadata.mtime.tv_sec; 707 kstat.mtime.tv_nsec = metadata.mtime.tv_nsec; 708 kstat.ctime.tv_sec = metadata.ctime.tv_sec; 709 kstat.ctime.tv_nsec = metadata.ctime.tv_nsec; 710 711 kstat.nlink = metadata.nlinks as u64; 712 kstat.uid = metadata.uid as i32; 713 kstat.gid = metadata.gid as i32; 714 kstat.rdev = metadata.raw_dev as i64; 715 kstat.mode = metadata.mode; 716 match file.lock().file_type() { 717 FileType::File => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFREG), 718 FileType::Dir => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFDIR), 719 FileType::BlockDevice => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFBLK), 720 FileType::CharDevice => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFCHR), 721 FileType::SymLink => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFLNK), 722 FileType::Socket => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFSOCK), 723 FileType::Pipe => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFIFO), 724 FileType::KvmDevice => kstat.mode.insert(ModeType::S_IFCHR), 725 } 726 727 return Ok(kstat); 728 } 729 730 pub fn fstat(fd: i32, usr_kstat: *mut PosixKstat) -> Result<usize, SystemError> { 731 let kstat = Self::do_fstat(fd)?; 732 if usr_kstat.is_null() { 733 return Err(SystemError::EFAULT); 734 } 735 unsafe { 736 *usr_kstat = kstat; 737 } 738 return Ok(0); 739 } 740 741 pub fn mknod( 742 path_ptr: *const i8, 743 mode: ModeType, 744 dev_t: DeviceNumber, 745 ) -> Result<usize, SystemError> { 746 // 安全检验 747 let len = unsafe { CStr::from_ptr(path_ptr).to_bytes().len() }; 748 let user_buffer = UserBufferReader::new(path_ptr, len, true)?; 749 let buf = user_buffer.read_from_user::<u8>(0)?; 750 let path = core::str::from_utf8(buf).map_err(|_| SystemError::EINVAL)?; 751 752 // 文件名过长 753 if path.len() > MAX_PATHLEN as usize { 754 return Err(SystemError::ENAMETOOLONG); 755 } 756 757 let inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = 758 ROOT_INODE().lookup_follow_symlink(path, VFS_MAX_FOLLOW_SYMLINK_TIMES); 759 760 if inode.is_ok() { 761 return Err(SystemError::EEXIST); 762 } 763 764 let (filename, parent_path) = rsplit_path(path); 765 766 // 查找父目录 767 let parent_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE() 768 .lookup_follow_symlink(parent_path.unwrap_or("/"), VFS_MAX_FOLLOW_SYMLINK_TIMES)?; 769 // 创建nod 770 parent_inode.mknod(filename, mode, dev_t)?; 771 772 return Ok(0); 773 } 774 } 775 #[repr(C)] 776 #[derive(Debug, Clone, Copy)] 777 pub struct IoVec { 778 /// 缓冲区的起始地址 779 pub iov_base: *mut u8, 780 /// 缓冲区的长度 781 pub iov_len: usize, 782 } 783 784 /// 用于存储多个来自用户空间的IoVec 785 /// 786 /// 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。 787 /// TODO：支持分散读写 788 #[derive(Debug)] 789 pub struct IoVecs(Vec<&'static mut [u8]>); 790 791 impl IoVecs { 792 /// 从用户空间的IoVec中构造IoVecs 793 /// 794 /// @param iov 用户空间的IoVec 795 /// @param iovcnt 用户空间的IoVec的数量 796 /// @param readv 是否为readv系统调用 797 /// 798 /// @return 构造成功返回IoVecs，否则返回错误码 799 pub unsafe fn from_user( 800 iov: *const IoVec, 801 iovcnt: usize, 802 _readv: bool, 803 ) -> Result<Self, SystemError> { 804 // 检查iov指针所在空间是否合法 805 if !verify_area( 806 iov as usize as u64, 807 (iovcnt * core::mem::size_of::<IoVec>()) as u64, 808 ) { 809 return Err(SystemError::EFAULT); 810 } 811 812 // 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） 813 let iovs: &[IoVec] = core::slice::from_raw_parts(iov, iovcnt); 814 815 let mut slices: Vec<&mut [u8]> = vec![]; 816 slices.reserve(iovs.len()); 817 818 for iov in iovs.iter() { 819 if iov.iov_len == 0 { 820 continue; 821 } 822 823 if !verify_area(iov.iov_base as usize as u64, iov.iov_len as u64) { 824 return Err(SystemError::EFAULT); 825 } 826 827 slices.push(core::slice::from_raw_parts_mut(iov.iov_base, iov.iov_len)); 828 } 829 830 return Ok(Self(slices)); 831 } 832 833 /// @brief 将IoVecs中的数据聚合到一个缓冲区中 834 /// 835 /// @return 返回聚合后的缓冲区 836 pub fn gather(&self) -> Vec<u8> { 837 let mut buf = Vec::new(); 838 for slice in self.0.iter() { 839 buf.extend_from_slice(slice); 840 } 841 return buf; 842 } 843 844 /// @brief 将给定的数据分散写入到IoVecs中 845 pub fn scatter(&mut self, data: &[u8]) { 846 let mut data: &[u8] = data; 847 for slice in self.0.iter_mut() { 848 let len = core::cmp::min(slice.len(), data.len()); 849 if len == 0 { 850 continue; 851 } 852 853 slice[..len].copy_from_slice(&data[..len]); 854 data = &data[len..]; 855 } 856 } 857 858 /// @brief 创建与IoVecs等长的缓冲区 859 /// 860 /// @param set_len 是否设置返回的Vec的len。 861 /// 如果为true，则返回的Vec的len为所有IoVec的长度之和; 862 /// 否则返回的Vec的len为0，capacity为所有IoVec的长度之和. 863 /// 864 /// @return 返回创建的缓冲区 865 pub fn new_buf(&self, set_len: bool) -> Vec<u8> { 866 let total_len: usize = self.0.iter().map(|slice| slice.len()).sum(); 867 let mut buf: Vec<u8> = Vec::with_capacity(total_len); 868 869 if set_len { 870 buf.resize(total_len, 0); 871 } 872 return buf; 873 } 874 } 875