lunaix-os/kernel/fs/vfs.c

   1 /**
   2  * @file vfs.c
   3  * @author Lunaixsky (zelong56@gmail.com)
   4  * @brief Lunaix virtual file system - an abstraction layer for all file system.
   5  * @version 0.1
   6  * @date 2022-07-24
   7  *
   8  * @copyright Copyright (c) 2022
   9  *
  10  */
  11
  12 #include <klibc/string.h>
  13 #include <lunaix/dirent.h>
  14 #include <lunaix/foptions.h>
  15 #include <lunaix/fs.h>
  16 #include <lunaix/mm/cake.h>
  17 #include <lunaix/mm/page.h>
  18 #include <lunaix/mm/valloc.h>
  19 #include <lunaix/process.h>
  20 #include <lunaix/spike.h>
  21 #include <lunaix/syscall.h>
  22
  23 #define PATH_DELIM '/'
  24 #define DNODE_HASHTABLE_BITS 10
  25 #define DNODE_HASHTABLE_SIZE (1 << DNODE_HASHTABLE_BITS)
  26 #define DNODE_HASH_MASK (DNODE_HASHTABLE_SIZE - 1)
  27 #define DNODE_HASHBITS (32 - DNODE_HASHTABLE_BITS)
  28
  29 static struct cake_pile* dnode_pile;
  30 static struct cake_pile* inode_pile;
  31 static struct cake_pile* file_pile;
  32 static struct cake_pile* superblock_pile;
  33 static struct cake_pile* fd_pile;
  34
  35 static struct v_superblock* root_sb;
  36 static struct hbucket* dnode_cache;
  37
  38 static int fs_id = 0;
  39
  40 struct hstr vfs_ddot = HSTR("..", 2);
  41 struct hstr vfs_dot = HSTR(".", 1);
  42 struct hstr vfs_empty = HSTR("", 0);
  43
  44 struct v_dnode*
  45 vfs_d_alloc();
  46
  47 void
  48 vfs_d_free(struct v_dnode* dnode);
  49
  50 struct v_superblock*
  51 vfs_sb_alloc();
  52
  53 void
  54 vfs_sb_free(struct v_superblock* sb);
  55
  56 void
  57 vfs_init()
  58 {
  59     // 为他们专门创建一个蛋糕堆，而不使用valloc，这样我们可以最小化内碎片的产生
  60     dnode_pile = cake_new_pile("dnode_cache", sizeof(struct v_dnode), 1, 0);
  61     inode_pile = cake_new_pile("inode_cache", sizeof(struct v_inode), 1, 0);
  62     file_pile = cake_new_pile("file_cache", sizeof(struct v_file), 1, 0);
  63     fd_pile = cake_new_pile("fd_cache", sizeof(struct v_fd), 1, 0);
  64     superblock_pile =
  65       cake_new_pile("sb_cache", sizeof(struct v_superblock), 1, 0);
  66
  67     dnode_cache = vzalloc(DNODE_HASHTABLE_SIZE * sizeof(struct hbucket));
  68
  69     hstr_rehash(&vfs_ddot, HSTR_FULL_HASH);
  70     hstr_rehash(&vfs_dot, HSTR_FULL_HASH);
  71
  72     // 创建一个根superblock，用来蕴含我们的根目录。
  73     root_sb = vfs_sb_alloc();
  74     root_sb->root = vfs_d_alloc();
  75     root_sb->root->inode = vfs_i_alloc();
  76 }
  77
  78 inline struct hbucket*
  79 __dcache_get_bucket(struct v_dnode* parent, unsigned int hash)
  80 {
  81     // 与parent的指针值做加法，来减小碰撞的可能性。
  82     hash += (uint32_t)parent;
  83     // 确保低位更加随机
  84     hash = hash ^ (hash >> DNODE_HASHBITS);
  85     return &dnode_cache[hash & DNODE_HASH_MASK];
  86 }
  87
  88 struct v_dnode*
  89 vfs_dcache_lookup(struct v_dnode* parent, struct hstr* str)
  90 {
  91     if (!str->len || HSTR_EQ(str, &vfs_dot))
  92         return parent;
  93
  94     if (HSTR_EQ(str, &vfs_ddot)) {
  95         return parent->parent ? parent->parent : parent;
  96     }
  97
  98     struct hbucket* slot = __dcache_get_bucket(parent, str->hash);
  99
 100     struct v_dnode *pos, *n;
 101     hashtable_bucket_foreach(slot, pos, n, hash_list)
 102     {
 103         if (pos->name.hash == str->hash) {
 104             return pos;
 105         }
 106     }
 107     return NULL;
 108 }
 109
 110 void
 111 vfs_dcache_add(struct v_dnode* parent, struct v_dnode* dnode)
 112 {
 113     struct hbucket* bucket = __dcache_get_bucket(parent, dnode->name.hash);
 114     hlist_add(&bucket->head, &dnode->hash_list);
 115 }
 116
 117 int
 118 __vfs_walk(struct v_dnode* start,
 119            const char* path,
 120            struct v_dnode** dentry,
 121            struct hstr* component,
 122            int walk_options)
 123 {
 124     int errno = 0;
 125     int i = 0, j = 0;
 126
 127     if (path[0] == PATH_DELIM || !start) {
 128         if ((walk_options & VFS_WALK_FSRELATIVE) && start) {
 129             start = start->super_block->root;
 130         } else {
 131             start = root_sb->root;
 132         }
 133         i++;
 134     }
 135
 136     struct v_dnode* dnode;
 137     struct v_dnode* current_level = start;
 138
 139     char name_content[VFS_NAME_MAXLEN];
 140     struct hstr name = HSTR(name_content, 0);
 141
 142     char current = path[i++], lookahead;
 143     while (current) {
 144         lookahead = path[i++];
 145         if (current != PATH_DELIM) {
 146             if (j >= VFS_NAME_MAXLEN - 1) {
 147                 return ENAMETOOLONG;
 148             }
 149             if (!VFS_VALID_CHAR(current)) {
 150                 return EINVAL;
 151             }
 152             name_content[j++] = current;
 153             if (lookahead) {
 154                 goto cont;
 155             }
 156         }
 157
 158         // handling cases like /^.*(\/+).*$/
 159         if (lookahead == PATH_DELIM) {
 160             goto cont;
 161         }
 162
 163         name_content[j] = 0;
 164         name.len = j;
 165         hstr_rehash(&name, HSTR_FULL_HASH);
 166
 167         if (!lookahead && (walk_options & VFS_WALK_PARENT)) {
 168             if (component) {
 169                 component->hash = name.hash;
 170                 component->len = j;
 171                 strcpy(component->value, name_content);
 172             }
 173             break;
 174         }
 175
 176         dnode = vfs_dcache_lookup(current_level, &name);
 177
 178         if (!dnode) {
 179             dnode = vfs_d_alloc();
 180             dnode->name = HHSTR(valloc(VFS_NAME_MAXLEN), j, name.hash);
 181
 182             strcpy(dnode->name.value, name_content);
 183
 184             errno =
 185               current_level->inode->ops.dir_lookup(current_level->inode, dnode);
 186
 187             if (errno == ENOENT && (walk_options & VFS_WALK_MKPARENT)) {
 188                 if (!current_level->inode->ops.mkdir) {
 189                     errno = ENOTSUP;
 190                 } else {
 191                     errno = current_level->inode->ops.mkdir(
 192                       current_level->inode, dnode);
 193                 }
 194             }
 195
 196             if (errno) {
 197                 goto error;
 198             }
 199
 200             vfs_dcache_add(current_level, dnode);
 201
 202             dnode->parent = current_level;
 203             llist_append(&current_level->children, &dnode->siblings);
 204         }
 205
 206         j = 0;
 207         current_level = dnode;
 208     cont:
 209         current = lookahead;
 210     };
 211
 212     *dentry = current_level;
 213     return 0;
 214
 215 error:
 216     vfree(dnode->name.value);
 217     vfs_d_free(dnode);
 218     *dentry = NULL;
 219     return errno;
 220 }
 221
 222 #define VFS_MAX_SYMLINK 16
 223
 224 int
 225 vfs_walk(struct v_dnode* start,
 226          const char* path,
 227          struct v_dnode** dentry,
 228          struct hstr* component,
 229          int options)
 230 {
 231     struct v_dnode* interim;
 232     char* pathname = path;
 233     int errno = __vfs_walk(start, path, &interim, component, options);
 234     int counter = 0;
 235
 236     while (!errno) {
 237         if (counter >= VFS_MAX_SYMLINK) {
 238             errno = ELOOP;
 239             continue;
 240         }
 241         if ((interim->inode->itype & VFS_IFSYMLINK) &&
 242             !(options & VFS_WALK_NOFOLLOW) &&
 243             interim->inode->ops.read_symlink) {
 244             errno = interim->inode->ops.read_symlink(interim->inode, &pathname);
 245             if (errno) {
 246                 break;
 247             }
 248         } else {
 249             break;
 250         }
 251         errno = __vfs_walk(start, pathname, &interim, component, options);
 252         counter++;
 253     }
 254
 255     *dentry = errno ? 0 : interim;
 256
 257     return errno;
 258 }
 259
 260 int
 261 vfs_mount(const char* target, const char* fs_name, bdev_t device)
 262 {
 263     int errno;
 264     struct v_dnode* mnt;
 265
 266     if (!(errno = vfs_walk(__current->cwd, target, &mnt, NULL, 0))) {
 267         errno = vfs_mount_at(fs_name, device, mnt);
 268     }
 269
 270     return errno;
 271 }
 272
 273 int
 274 vfs_unmount(const char* target)
 275 {
 276     int errno;
 277     struct v_dnode* mnt;
 278
 279     if (!(errno = vfs_walk(__current->cwd, target, &mnt, NULL, 0))) {
 280         errno = vfs_unmount_at(mnt);
 281     }
 282
 283     return errno;
 284 }
 285
 286 int
 287 vfs_mount_at(const char* fs_name, bdev_t device, struct v_dnode* mnt_point)
 288 {
 289     struct filesystem* fs = fsm_get(fs_name);
 290     if (!fs)
 291         return ENODEV;
 292     struct v_superblock* sb = vfs_sb_alloc();
 293     sb->dev = device;
 294     sb->fs_id = fs_id++;
 295
 296     int errno = 0;
 297     if (!(errno = fs->mount(sb, mnt_point))) {
 298         sb->fs = fs;
 299         sb->root = mnt_point;
 300         mnt_point->super_block = sb;
 301         llist_append(&root_sb->sb_list, &sb->sb_list);
 302     }
 303
 304     return errno;
 305 }
 306
 307 int
 308 vfs_unmount_at(struct v_dnode* mnt_point)
 309 {
 310     int errno = 0;
 311     struct v_superblock* sb = mnt_point->super_block;
 312     if (!sb) {
 313         return EINVAL;
 314     }
 315     if (!(errno = sb->fs->unmount(sb))) {
 316         struct v_dnode* fs_root = sb->root;
 317         llist_delete(&fs_root->siblings);
 318         llist_delete(&sb->sb_list);
 319         vfs_sb_free(sb);
 320     }
 321     return errno;
 322 }
 323
 324 int
 325 vfs_open(struct v_dnode* dnode, struct v_file** file)
 326 {
 327     if (!dnode->inode || !dnode->inode->ops.open) {
 328         return ENOTSUP;
 329     }
 330
 331     struct v_inode* inode = dnode->inode;
 332     struct v_file* vfile = cake_grab(file_pile);
 333     memset(vfile, 0, sizeof(*vfile));
 334
 335     vfile->dnode = dnode;
 336     vfile->inode = inode;
 337     vfile->ref_count = 1;
 338     vfile->ops = inode->default_fops;
 339
 340     if ((inode->itype & VFS_IFFILE) && !inode->pg_cache) {
 341         struct pcache* pcache = vzalloc(sizeof(struct pcache));
 342         pcache_init(pcache);
 343         inode->pg_cache = pcache;
 344     }
 345
 346     int errno = inode->ops.open(inode, vfile);
 347     if (errno) {
 348         cake_release(file_pile, vfile);
 349     } else {
 350         dnode->ref_count++;
 351         inode->open_count++;
 352         *file = vfile;
 353     }
 354
 355     return errno;
 356 }
 357
 358 int
 359 vfs_link(struct v_dnode* to_link, struct v_dnode* name)
 360 {
 361     int errno;
 362     if (to_link->super_block->root != name->super_block->root) {
 363         errno = EXDEV;
 364     } else if (!to_link->inode->ops.link) {
 365         errno = ENOTSUP;
 366     } else if (!(errno = to_link->inode->ops.link(to_link->inode, name))) {
 367         name->inode = to_link->inode;
 368         to_link->inode->link_count++;
 369     }
 370
 371     return errno;
 372 }
 373
 374 int
 375 vfs_close(struct v_file* file)
 376 {
 377     int errno = 0;
 378     if (!file->ops.close || !(errno = file->ops.close(file))) {
 379         file->dnode->ref_count--;
 380         file->inode->open_count--;
 381         pcache_commit_all(file);
 382         cake_release(file_pile, file);
 383     }
 384     return errno;
 385 }
 386
 387 int
 388 vfs_fsync(struct v_file* file)
 389 {
 390     int errno = ENOTSUP;
 391     pcache_commit_all(file);
 392     if (file->ops.sync) {
 393         errno = file->ops.sync(file);
 394     }
 395     if (!errno && file->inode->ops.sync) {
 396         return file->inode->ops.sync(file->inode);
 397     }
 398     return errno;
 399 }
 400
 401 int
 402 vfs_alloc_fdslot(int* fd)
 403 {
 404     for (size_t i = 0; i < VFS_MAX_FD; i++) {
 405         if (!__current->fdtable->fds[i]) {
 406             *fd = i;
 407             return 0;
 408         }
 409     }
 410     return EMFILE;
 411 }
 412
 413 struct v_superblock*
 414 vfs_sb_alloc()
 415 {
 416     struct v_superblock* sb = cake_grab(superblock_pile);
 417     memset(sb, 0, sizeof(*sb));
 418     llist_init_head(&sb->sb_list);
 419     return sb;
 420 }
 421
 422 void
 423 vfs_sb_free(struct v_superblock* sb)
 424 {
 425     cake_release(superblock_pile, sb);
 426 }
 427
 428 struct v_dnode*
 429 vfs_d_alloc()
 430 {
 431     struct v_dnode* dnode = cake_grab(dnode_pile);
 432     memset(dnode, 0, sizeof(*dnode));
 433     llist_init_head(&dnode->children);
 434     dnode->name = vfs_empty;
 435     return dnode;
 436 }
 437
 438 void
 439 vfs_d_free(struct v_dnode* dnode)
 440 {
 441     if (dnode->ops.destruct) {
 442         dnode->ops.destruct(dnode);
 443     }
 444     cake_release(dnode_pile, dnode);
 445 }
 446
 447 struct v_inode*
 448 vfs_i_alloc()
 449 {
 450     struct v_inode* inode = cake_grab(inode_pile);
 451     memset(inode, 0, sizeof(*inode));
 452     return inode;
 453 }
 454
 455 void
 456 vfs_i_free(struct v_inode* inode)
 457 {
 458     cake_release(inode_pile, inode);
 459 }
 460
 461 /* ---- System call definition and support ---- */
 462
 463 #define FLOCATE_CREATE_EMPTY 1
 464
 465 #define DO_STATUS(errno) SYSCALL_ESTATUS(__current->k_status = errno)
 466 #define DO_STATUS_OR_RETURN(errno) ({ errno < 0 ? DO_STATUS(errno) : errno; })
 467
 468 #define TEST_FD(fd) (fd >= 0 && fd < VFS_MAX_FD)
 469
 470 int
 471 __vfs_getfd(int fd, struct v_fd** fd_s)
 472 {
 473     if (TEST_FD(fd) && (*fd_s = __current->fdtable->fds[fd])) {
 474         return 0;
 475     }
 476     return EBADF;
 477 }
 478
 479 int
 480 __vfs_try_locate_file(const char* path,
 481                       struct v_dnode** fdir,
 482                       struct v_dnode** file,
 483                       int options)
 484 {
 485     char name_str[VFS_NAME_MAXLEN];
 486     struct hstr name = HSTR(name_str, 0);
 487     int errno;
 488     if ((errno =
 489            vfs_walk(__current->cwd, path, fdir, &name, VFS_WALK_PARENT))) {
 490         return errno;
 491     }
 492
 493     errno = vfs_walk(*fdir, name.value, file, NULL, 0);
 494     if (errno != ENOENT || !(options & FLOCATE_CREATE_EMPTY)) {
 495         return errno;
 496     }
 497
 498     if (!(errno = (*fdir)->inode->ops.create((*fdir)->inode))) {
 499         struct v_dnode* file_new;
 500         file_new = vfs_d_alloc();
 501         file_new->name = HHSTR(valloc(VFS_NAME_MAXLEN), name.len, name.hash);
 502         strcpy(file_new->name.value, name_str);
 503         *file = file_new;
 504
 505         llist_append(&(*fdir)->children, &file_new->siblings);
 506     }
 507
 508     return errno;
 509 }
 510
 511 int
 512 vfs_do_open(const char* path, int options)
 513 {
 514     int errno, fd;
 515     struct v_dnode *dentry, *file;
 516     struct v_file* ofile = 0;
 517
 518     errno = __vfs_try_locate_file(path, &dentry, &file, 0);
 519
 520     if (errno != ENOENT && (options & FO_CREATE)) {
 521         errno = dentry->inode->ops.create(dentry->inode);
 522     }
 523
 524     if (!errno && (errno = vfs_open(file, &ofile))) {
 525         return errno;
 526     }
 527
 528     struct v_inode* o_inode = ofile->inode;
 529     if (!(o_inode->itype & VFS_IFSEQDEV) && !(options & FO_DIRECT)) {
 530         // XXX Change here accordingly when signature of pcache_r/w changed.
 531         ofile->ops.read = pcache_read;
 532         ofile->ops.write = pcache_write;
 533     }
 534
 535     if (!errno && !(errno = vfs_alloc_fdslot(&fd))) {
 536         struct v_fd* fd_s = vzalloc(sizeof(*fd_s));
 537         ofile->f_pos = ofile->inode->fsize & -((options & FO_APPEND) != 0);
 538         fd_s->file = ofile;
 539         fd_s->flags = options;
 540         __current->fdtable->fds[fd] = fd_s;
 541         return fd;
 542     }
 543
 544     return errno;
 545 }
 546
 547 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, open, const char*, path, int, options)
 548 {
 549     int errno = vfs_do_open(path, options);
 550     return DO_STATUS_OR_RETURN(errno);
 551 }
 552
 553 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, close, int, fd)
 554 {
 555     struct v_fd* fd_s;
 556     int errno = 0;
 557     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 558         goto done_err;
 559     }
 560
 561     if (fd_s->file->ref_count > 1) {
 562         fd_s->file->ref_count--;
 563     } else if ((errno = vfs_close(fd_s->file))) {
 564         goto done_err;
 565     }
 566
 567     vfree(fd_s);
 568     __current->fdtable->fds[fd] = 0;
 569
 570 done_err:
 571     return DO_STATUS(errno);
 572 }
 573
 574 void
 575 __vfs_readdir_callback(struct dir_context* dctx,
 576                        const char* name,
 577                        const int len,
 578                        const int dtype)
 579 {
 580     struct dirent* dent = (struct dirent*)dctx->cb_data;
 581     strncpy(dent->d_name, name, DIRENT_NAME_MAX_LEN);
 582     dent->d_nlen = len;
 583     dent->d_type = dtype;
 584 }
 585
 586 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, readdir, int, fd, struct dirent*, dent)
 587 {
 588     struct v_fd* fd_s;
 589     int errno;
 590
 591     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 592         goto done;
 593     }
 594
 595     if (!(fd_s->file->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 596         errno = ENOTDIR;
 597     } else {
 598         struct dir_context dctx =
 599           (struct dir_context){ .cb_data = dent,
 600                                 .index = dent->d_offset,
 601                                 .read_complete_callback =
 602                                   __vfs_readdir_callback };
 603         if (dent->d_offset == 0) {
 604             __vfs_readdir_callback(&dctx, vfs_dot.value, vfs_dot.len, 0);
 605         } else if (dent->d_offset == 1) {
 606             __vfs_readdir_callback(&dctx, vfs_ddot.value, vfs_ddot.len, 0);
 607         } else {
 608             dctx.index -= 2;
 609             if ((errno = fd_s->file->ops.readdir(fd_s->file, &dctx))) {
 610                 goto done;
 611             }
 612         }
 613         errno = 0;
 614         dent->d_offset++;
 615     }
 616
 617 done:
 618     return DO_STATUS(errno);
 619 }
 620
 621 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, mkdir, const char*, path)
 622 {
 623     struct v_dnode *parent, *dir;
 624     struct hstr component = HSTR(valloc(VFS_NAME_MAXLEN), 0);
 625     int errno =
 626       vfs_walk(__current->cwd, path, &parent, &component, VFS_WALK_PARENT);
 627     if (errno) {
 628         goto done;
 629     }
 630
 631     if ((parent->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
 632         errno = ENOTSUP;
 633     } else if (!parent->inode->ops.mkdir) {
 634         errno = ENOTSUP;
 635     } else if (!(parent->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 636         errno = ENOTDIR;
 637     } else {
 638         dir = vfs_d_alloc();
 639         dir->name = component;
 640         if (!(errno = parent->inode->ops.mkdir(parent->inode, dir))) {
 641             llist_append(&parent->children, &dir->siblings);
 642         } else {
 643             vfs_d_free(dir);
 644             vfree(component.value);
 645         }
 646     }
 647
 648 done:
 649     return DO_STATUS(errno);
 650 }
 651
 652 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, read, int, fd, void*, buf, size_t, count)
 653 {
 654     int errno = 0;
 655     struct v_fd* fd_s;
 656     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 657         goto done;
 658     }
 659
 660     struct v_file* file = fd_s->file;
 661     if ((file->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 662         errno = EISDIR;
 663         goto done;
 664     }
 665
 666     cpu_enable_interrupt();
 667     errno = file->ops.read(file, buf, count, file->f_pos);
 668     cpu_disable_interrupt();
 669
 670     if (errno > 0) {
 671         file->f_pos += errno;
 672         return errno;
 673     }
 674
 675 done:
 676     return DO_STATUS(errno);
 677 }
 678
 679 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, write, int, fd, void*, buf, size_t, count)
 680 {
 681     int errno = 0;
 682     struct v_fd* fd_s;
 683     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 684         goto done;
 685     }
 686
 687     struct v_file* file = fd_s->file;
 688     if ((file->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 689         errno = EISDIR;
 690         goto done;
 691     }
 692
 693     cpu_enable_interrupt();
 694     errno = file->ops.write(file, buf, count, file->f_pos);
 695     cpu_disable_interrupt();
 696
 697     if (errno > 0) {
 698         file->f_pos += errno;
 699         return errno;
 700     }
 701
 702 done:
 703     return DO_STATUS(errno);
 704 }
 705
 706 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, lseek, int, fd, int, offset, int, options)
 707 {
 708     int errno = 0;
 709     struct v_fd* fd_s;
 710     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 711         goto done;
 712     }
 713
 714     struct v_file* file = fd_s->file;
 715     size_t fpos = file->f_pos;
 716     switch (options) {
 717         case FSEEK_CUR:
 718             fpos = (size_t)((int)file->f_pos + offset);
 719             break;
 720         case FSEEK_END:
 721             fpos = (size_t)((int)file->inode->fsize + offset);
 722             break;
 723         case FSEEK_SET:
 724             fpos = offset;
 725             break;
 726     }
 727     if (!file->ops.seek || !(errno = file->ops.seek(file, fpos))) {
 728         file->f_pos = fpos;
 729     }
 730
 731 done:
 732     return DO_STATUS(errno);
 733 }
 734
 735 int
 736 vfs_get_path(struct v_dnode* dnode, char* buf, size_t size, int depth)
 737 {
 738     if (!dnode) {
 739         return 0;
 740     }
 741
 742     if (depth > 64) {
 743         return ELOOP;
 744     }
 745
 746     size_t len = vfs_get_path(dnode->parent, buf, size, depth + 1);
 747
 748     if (len >= size) {
 749         return len;
 750     }
 751
 752     size_t cpy_size = MIN(dnode->name.len, size - len);
 753     strncpy(buf + len, dnode->name.value, cpy_size);
 754     len += cpy_size;
 755
 756     if (len < size) {
 757         buf[len++] = PATH_DELIM;
 758     }
 759
 760     return len;
 761 }
 762
 763 int
 764 vfs_readlink(struct v_dnode* dnode, char* buf, size_t size)
 765 {
 766     char* link;
 767     if (dnode->inode->ops.read_symlink) {
 768         int errno = dnode->inode->ops.read_symlink(dnode->inode, &link);
 769         strncpy(buf, link, size);
 770         return errno;
 771     }
 772     return 0;
 773 }
 774
 775 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, realpathat, int, fd, char*, buf, size_t, size)
 776 {
 777     int errno;
 778     struct v_fd* fd_s;
 779     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 780         goto done;
 781     }
 782
 783     struct v_dnode* dnode;
 784     errno = vfs_get_path(fd_s->file->dnode, buf, size, 0);
 785
 786     if (errno >= 0) {
 787         return errno;
 788     }
 789
 790 done:
 791     return DO_STATUS(errno);
 792 }
 793
 794 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, readlink, const char*, path, char*, buf, size_t, size)
 795 {
 796     int errno;
 797     struct v_dnode* dnode;
 798     if (!(errno =
 799             vfs_walk(__current->cwd, path, &dnode, NULL, VFS_WALK_NOFOLLOW))) {
 800         errno = vfs_readlink(dnode, buf, size);
 801     }
 802
 803     if (errno >= 0) {
 804         return errno;
 805     }
 806
 807     return DO_STATUS(errno);
 808 }
 809
 810 __DEFINE_LXSYSCALL4(int,
 811                     readlinkat,
 812                     int,
 813                     dirfd,
 814                     const char*,
 815                     pathname,
 816                     char*,
 817                     buf,
 818                     size_t,
 819                     size)
 820 {
 821     int errno;
 822     struct v_fd* fd_s;
 823     if ((errno = __vfs_getfd(dirfd, &fd_s))) {
 824         goto done;
 825     }
 826
 827     struct v_dnode* dnode;
 828     if (!(errno = vfs_walk(
 829             fd_s->file->dnode, pathname, &dnode, NULL, VFS_WALK_NOFOLLOW))) {
 830         errno = vfs_readlink(fd_s->file->dnode, buf, size);
 831     }
 832
 833     if (errno >= 0) {
 834         return errno;
 835     }
 836
 837 done:
 838     return DO_STATUS(errno);
 839 }
 840
 841 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, rmdir, const char*, pathname)
 842 {
 843     int errno;
 844     struct v_dnode* dnode;
 845     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
 846         goto done;
 847     }
 848     if ((dnode->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
 849         errno = EROFS;
 850         goto done;
 851     }
 852
 853     if (dnode->inode->open_count) {
 854         errno = EBUSY;
 855         goto done;
 856     }
 857
 858     if ((dnode->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 859         errno = dnode->inode->ops.rmdir(dnode->inode);
 860     } else {
 861         errno = ENOTDIR;
 862     }
 863
 864 done:
 865     return DO_STATUS(errno);
 866 }
 867
 868 int
 869 __vfs_do_unlink(struct v_inode* inode)
 870 {
 871     int errno;
 872     if (inode->open_count) {
 873         errno = EBUSY;
 874     } else if (!(inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 875         // TODO handle symbolic link and type other than regular file
 876         errno = inode->ops.unlink(inode);
 877         if (!errno) {
 878             inode->link_count--;
 879         }
 880     } else {
 881         errno = EISDIR;
 882     }
 883
 884     return errno;
 885 }
 886
 887 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, unlink, const char*, pathname)
 888 {
 889     int errno;
 890     struct v_dnode* dnode;
 891     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
 892         goto done;
 893     }
 894     if ((dnode->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
 895         errno = EROFS;
 896         goto done;
 897     }
 898
 899     errno = __vfs_do_unlink(dnode->inode);
 900
 901 done:
 902     return DO_STATUS(errno);
 903 }
 904
 905 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, unlinkat, int, fd, const char*, pathname)
 906 {
 907     int errno;
 908     struct v_fd* fd_s;
 909     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 910         goto done;
 911     }
 912
 913     struct v_dnode* dnode;
 914     if (!(errno = vfs_walk(fd_s->file->dnode, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
 915         errno = __vfs_do_unlink(dnode->inode);
 916     }
 917
 918 done:
 919     return DO_STATUS(errno);
 920 }
 921
 922 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, link, const char*, oldpath, const char*, newpath)
 923 {
 924     int errno;
 925     struct v_dnode *dentry, *to_link, *name_dentry, *name_file;
 926
 927     errno = __vfs_try_locate_file(oldpath, &dentry, &to_link, 0);
 928     if (!errno) {
 929         errno = __vfs_try_locate_file(
 930           newpath, &name_dentry, &name_file, FLOCATE_CREATE_EMPTY);
 931         if (!errno) {
 932             errno = EEXIST;
 933         } else if (name_file) {
 934             errno = vfs_link(to_link, name_file);
 935         }
 936     }
 937     return DO_STATUS(errno);
 938 }
 939
 940 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, fsync, int, fildes)
 941 {
 942     int errno;
 943     struct v_fd* fd_s;
 944     if (!(errno = __vfs_getfd(fildes, &fd_s))) {
 945         errno = vfs_fsync(fd_s->file);
 946     }
 947
 948     return DO_STATUS(errno);
 949 }
 950
 951 int
 952 vfs_dup_fd(struct v_fd* old, struct v_fd** new)
 953 {
 954     int errno = 0;
 955     struct v_fd* copied = cake_grab(fd_pile);
 956
 957     memcpy(copied, old, sizeof(struct v_fd));
 958     old->file->ref_count++;
 959
 960     *new = copied;
 961
 962     return errno;
 963 }
 964
 965 int
 966 vfs_dup2(int oldfd, int newfd)
 967 {
 968     if (newfd == oldfd) {
 969         return newfd;
 970     }
 971
 972     int errno;
 973     struct v_fd *oldfd_s, *newfd_s;
 974     if ((errno = __vfs_getfd(oldfd, &oldfd_s))) {
 975         goto done;
 976     }
 977
 978     if (!TEST_FD(newfd)) {
 979         errno = EBADF;
 980         goto done;
 981     }
 982
 983     newfd_s = __current->fdtable->fds[newfd];
 984     if (newfd_s && (errno = vfs_close(newfd_s))) {
 985         goto done;
 986     }
 987
 988     if (!(errno = vfs_dup_fd(oldfd_s, &newfd_s))) {
 989         __current->fdtable->fds[newfd] = newfd_s;
 990         return newfd;
 991     }
 992
 993 done:
 994     return DO_STATUS(errno);
 995 }
 996
 997 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, dup2, int, oldfd, int, newfd)
 998 {
 999     return vfs_dup2(oldfd, newfd);
1000 }
1001
1002 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, dup, int, oldfd)
1003 {
1004     int errno, newfd;
1005     struct v_fd *oldfd_s, *newfd_s;
1006     if ((errno = __vfs_getfd(oldfd, &oldfd_s))) {
1007         goto done;
1008     }
1009
1010     if (!(errno = vfs_alloc_fdslot(&newfd)) &&
1011         !(errno = vfs_dup_fd(oldfd_s, &newfd_s))) {
1012         __current->fdtable->fds[newfd] = newfd_s;
1013         return newfd;
1014     }
1015
1016 done:
1017     return DO_STATUS(errno);
1018 }
1019
1020 __DEFINE_LXSYSCALL2(int,
1021                     symlink,
1022                     const char*,
1023                     pathname,
1024                     const char*,
1025                     link_target)
1026 {
1027     int errno;
1028     struct v_dnode* dnode;
1029     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
1030         goto done;
1031     }
1032     if ((dnode->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
1033         errno = EROFS;
1034         goto done;
1035     }
1036     if (!dnode->inode->ops.symlink) {
1037         errno = ENOTSUP;
1038         goto done;
1039     }
1040
1041     errno = dnode->inode->ops.symlink(dnode->inode, link_target);
1042
1043 done:
1044     return DO_STATUS(errno);
1045 }
1046
1047 int
1048 __vfs_do_chdir(struct v_dnode* dnode)
1049 {
1050     int errno = 0;
1051     if (!(dnode->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
1052         errno = ENOTDIR;
1053         goto done;
1054     }
1055
1056     if (__current->cwd) {
1057         __current->cwd->ref_count--;
1058     }
1059
1060     dnode->ref_count++;
1061     __current->cwd = dnode;
1062
1063 done:
1064     return errno;
1065 }
1066
1067 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, chdir, const char*, path)
1068 {
1069     struct v_dnode* dnode;
1070     int errno = 0;
1071
1072     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, path, &dnode, NULL, 0))) {
1073         goto done;
1074     }
1075
1076     errno = __vfs_do_chdir(dnode);
1077
1078 done:
1079     return DO_STATUS(errno);
1080 }
1081
1082 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, fchdir, int, fd)
1083 {
1084     struct v_fd* fd_s;
1085     int errno = 0;
1086
1087     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
1088         goto done;
1089     }
1090
1091     errno = __vfs_do_chdir(fd_s->file->dnode);
1092
1093 done:
1094     return DO_STATUS(errno);
1095 }
1096
1097 __DEFINE_LXSYSCALL2(char*, getcwd, char*, buf, size_t, size)
1098 {
1099     int errno = 0;
1100     char* ret_ptr = 0;
1101     if (size < 2) {
1102         errno = ERANGE;
1103         goto done;
1104     }
1105
1106     if (!__current->cwd) {
1107         *buf = PATH_DELIM;
1108         goto done;
1109     }
1110
1111     size_t len = vfs_get_path(__current->cwd, buf, size, 0);
1112     if (len == size) {
1113         errno = ERANGE;
1114         goto done;
1115     }
1116
1117     buf[len + 1] = '\0';
1118
1119     ret_ptr = buf;
1120
1121 done:
1122     __current->k_status = errno;
1123     return ret_ptr;
1124 }