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     __SYSCALL_INTERRUPTIBLE(
 667       { errno = file->ops.read(file, buf, count, file->f_pos); })
 668
 669     if (errno > 0) {
 670         file->f_pos += errno;
 671         return errno;
 672     }
 673
 674 done:
 675     return DO_STATUS(errno);
 676 }
 677
 678 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, write, int, fd, void*, buf, size_t, count)
 679 {
 680     int errno = 0;
 681     struct v_fd* fd_s;
 682     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 683         goto done;
 684     }
 685
 686     struct v_file* file = fd_s->file;
 687     if ((file->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 688         errno = EISDIR;
 689         goto done;
 690     }
 691
 692     __SYSCALL_INTERRUPTIBLE(
 693       { errno = file->ops.write(file, buf, count, file->f_pos); })
 694
 695     if (errno > 0) {
 696         file->f_pos += errno;
 697         return errno;
 698     }
 699
 700 done:
 701     return DO_STATUS(errno);
 702 }
 703
 704 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, lseek, int, fd, int, offset, int, options)
 705 {
 706     int errno = 0;
 707     struct v_fd* fd_s;
 708     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 709         goto done;
 710     }
 711
 712     struct v_file* file = fd_s->file;
 713     size_t fpos = file->f_pos;
 714     switch (options) {
 715         case FSEEK_CUR:
 716             fpos = (size_t)((int)file->f_pos + offset);
 717             break;
 718         case FSEEK_END:
 719             fpos = (size_t)((int)file->inode->fsize + offset);
 720             break;
 721         case FSEEK_SET:
 722             fpos = offset;
 723             break;
 724     }
 725     if (!file->ops.seek || !(errno = file->ops.seek(file, fpos))) {
 726         file->f_pos = fpos;
 727     }
 728
 729 done:
 730     return DO_STATUS(errno);
 731 }
 732
 733 int
 734 vfs_get_path(struct v_dnode* dnode, char* buf, size_t size, int depth)
 735 {
 736     if (!dnode) {
 737         return 0;
 738     }
 739
 740     if (depth > 64) {
 741         return ELOOP;
 742     }
 743
 744     size_t len = vfs_get_path(dnode->parent, buf, size, depth + 1);
 745
 746     if (len >= size) {
 747         return len;
 748     }
 749
 750     size_t cpy_size = MIN(dnode->name.len, size - len);
 751     strncpy(buf + len, dnode->name.value, cpy_size);
 752     len += cpy_size;
 753
 754     if (len < size) {
 755         buf[len++] = PATH_DELIM;
 756     }
 757
 758     return len;
 759 }
 760
 761 int
 762 vfs_readlink(struct v_dnode* dnode, char* buf, size_t size)
 763 {
 764     char* link;
 765     if (dnode->inode->ops.read_symlink) {
 766         int errno = dnode->inode->ops.read_symlink(dnode->inode, &link);
 767         strncpy(buf, link, size);
 768         return errno;
 769     }
 770     return 0;
 771 }
 772
 773 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, realpathat, int, fd, char*, buf, size_t, size)
 774 {
 775     int errno;
 776     struct v_fd* fd_s;
 777     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 778         goto done;
 779     }
 780
 781     struct v_dnode* dnode;
 782     errno = vfs_get_path(fd_s->file->dnode, buf, size, 0);
 783
 784     if (errno >= 0) {
 785         return errno;
 786     }
 787
 788 done:
 789     return DO_STATUS(errno);
 790 }
 791
 792 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, readlink, const char*, path, char*, buf, size_t, size)
 793 {
 794     int errno;
 795     struct v_dnode* dnode;
 796     if (!(errno =
 797             vfs_walk(__current->cwd, path, &dnode, NULL, VFS_WALK_NOFOLLOW))) {
 798         errno = vfs_readlink(dnode, buf, size);
 799     }
 800
 801     if (errno >= 0) {
 802         return errno;
 803     }
 804
 805     return DO_STATUS(errno);
 806 }
 807
 808 __DEFINE_LXSYSCALL4(int,
 809                     readlinkat,
 810                     int,
 811                     dirfd,
 812                     const char*,
 813                     pathname,
 814                     char*,
 815                     buf,
 816                     size_t,
 817                     size)
 818 {
 819     int errno;
 820     struct v_fd* fd_s;
 821     if ((errno = __vfs_getfd(dirfd, &fd_s))) {
 822         goto done;
 823     }
 824
 825     struct v_dnode* dnode;
 826     if (!(errno = vfs_walk(
 827             fd_s->file->dnode, pathname, &dnode, NULL, VFS_WALK_NOFOLLOW))) {
 828         errno = vfs_readlink(fd_s->file->dnode, buf, size);
 829     }
 830
 831     if (errno >= 0) {
 832         return errno;
 833     }
 834
 835 done:
 836     return DO_STATUS(errno);
 837 }
 838
 839 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, rmdir, const char*, pathname)
 840 {
 841     int errno;
 842     struct v_dnode* dnode;
 843     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
 844         goto done;
 845     }
 846     if ((dnode->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
 847         errno = EROFS;
 848         goto done;
 849     }
 850
 851     if (dnode->inode->open_count) {
 852         errno = EBUSY;
 853         goto done;
 854     }
 855
 856     if ((dnode->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 857         errno = dnode->inode->ops.rmdir(dnode->inode);
 858     } else {
 859         errno = ENOTDIR;
 860     }
 861
 862 done:
 863     return DO_STATUS(errno);
 864 }
 865
 866 int
 867 __vfs_do_unlink(struct v_inode* inode)
 868 {
 869     int errno;
 870     if (inode->open_count) {
 871         errno = EBUSY;
 872     } else if (!(inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 873         // TODO handle symbolic link and type other than regular file
 874         errno = inode->ops.unlink(inode);
 875         if (!errno) {
 876             inode->link_count--;
 877         }
 878     } else {
 879         errno = EISDIR;
 880     }
 881
 882     return errno;
 883 }
 884
 885 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, unlink, const char*, pathname)
 886 {
 887     int errno;
 888     struct v_dnode* dnode;
 889     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
 890         goto done;
 891     }
 892     if ((dnode->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
 893         errno = EROFS;
 894         goto done;
 895     }
 896
 897     errno = __vfs_do_unlink(dnode->inode);
 898
 899 done:
 900     return DO_STATUS(errno);
 901 }
 902
 903 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, unlinkat, int, fd, const char*, pathname)
 904 {
 905     int errno;
 906     struct v_fd* fd_s;
 907     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 908         goto done;
 909     }
 910
 911     struct v_dnode* dnode;
 912     if (!(errno = vfs_walk(fd_s->file->dnode, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
 913         errno = __vfs_do_unlink(dnode->inode);
 914     }
 915
 916 done:
 917     return DO_STATUS(errno);
 918 }
 919
 920 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, link, const char*, oldpath, const char*, newpath)
 921 {
 922     int errno;
 923     struct v_dnode *dentry, *to_link, *name_dentry, *name_file;
 924
 925     errno = __vfs_try_locate_file(oldpath, &dentry, &to_link, 0);
 926     if (!errno) {
 927         errno = __vfs_try_locate_file(
 928           newpath, &name_dentry, &name_file, FLOCATE_CREATE_EMPTY);
 929         if (!errno) {
 930             errno = EEXIST;
 931         } else if (name_file) {
 932             errno = vfs_link(to_link, name_file);
 933         }
 934     }
 935     return DO_STATUS(errno);
 936 }
 937
 938 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, fsync, int, fildes)
 939 {
 940     int errno;
 941     struct v_fd* fd_s;
 942     if (!(errno = __vfs_getfd(fildes, &fd_s))) {
 943         errno = vfs_fsync(fd_s->file);
 944     }
 945
 946     return DO_STATUS(errno);
 947 }
 948
 949 int
 950 vfs_dup_fd(struct v_fd* old, struct v_fd** new)
 951 {
 952     int errno = 0;
 953     struct v_fd* copied = cake_grab(fd_pile);
 954
 955     memcpy(copied, old, sizeof(struct v_fd));
 956     old->file->ref_count++;
 957
 958     *new = copied;
 959
 960     return errno;
 961 }
 962
 963 int
 964 vfs_dup2(int oldfd, int newfd)
 965 {
 966     if (newfd == oldfd) {
 967         return newfd;
 968     }
 969
 970     int errno;
 971     struct v_fd *oldfd_s, *newfd_s;
 972     if ((errno = __vfs_getfd(oldfd, &oldfd_s))) {
 973         goto done;
 974     }
 975
 976     if (!TEST_FD(newfd)) {
 977         errno = EBADF;
 978         goto done;
 979     }
 980
 981     newfd_s = __current->fdtable->fds[newfd];
 982     if (newfd_s && (errno = vfs_close(newfd_s))) {
 983         goto done;
 984     }
 985
 986     if (!(errno = vfs_dup_fd(oldfd_s, &newfd_s))) {
 987         __current->fdtable->fds[newfd] = newfd_s;
 988         return newfd;
 989     }
 990
 991 done:
 992     return DO_STATUS(errno);
 993 }
 994
 995 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, dup2, int, oldfd, int, newfd)
 996 {
 997     return vfs_dup2(oldfd, newfd);
 998 }
 999
1000 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, dup, int, oldfd)
1001 {
1002     int errno, newfd;
1003     struct v_fd *oldfd_s, *newfd_s;
1004     if ((errno = __vfs_getfd(oldfd, &oldfd_s))) {
1005         goto done;
1006     }
1007
1008     if (!(errno = vfs_alloc_fdslot(&newfd)) &&
1009         !(errno = vfs_dup_fd(oldfd_s, &newfd_s))) {
1010         __current->fdtable->fds[newfd] = newfd_s;
1011         return newfd;
1012     }
1013
1014 done:
1015     return DO_STATUS(errno);
1016 }
1017
1018 __DEFINE_LXSYSCALL2(int,
1019                     symlink,
1020                     const char*,
1021                     pathname,
1022                     const char*,
1023                     link_target)
1024 {
1025     int errno;
1026     struct v_dnode* dnode;
1027     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
1028         goto done;
1029     }
1030     if ((dnode->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
1031         errno = EROFS;
1032         goto done;
1033     }
1034     if (!dnode->inode->ops.symlink) {
1035         errno = ENOTSUP;
1036         goto done;
1037     }
1038
1039     errno = dnode->inode->ops.symlink(dnode->inode, link_target);
1040
1041 done:
1042     return DO_STATUS(errno);
1043 }
1044
1045 int
1046 __vfs_do_chdir(struct v_dnode* dnode)
1047 {
1048     int errno = 0;
1049     if (!(dnode->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
1050         errno = ENOTDIR;
1051         goto done;
1052     }
1053
1054     if (__current->cwd) {
1055         __current->cwd->ref_count--;
1056     }
1057
1058     dnode->ref_count++;
1059     __current->cwd = dnode;
1060
1061 done:
1062     return errno;
1063 }
1064
1065 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, chdir, const char*, path)
1066 {
1067     struct v_dnode* dnode;
1068     int errno = 0;
1069
1070     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, path, &dnode, NULL, 0))) {
1071         goto done;
1072     }
1073
1074     errno = __vfs_do_chdir(dnode);
1075
1076 done:
1077     return DO_STATUS(errno);
1078 }
1079
1080 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, fchdir, int, fd)
1081 {
1082     struct v_fd* fd_s;
1083     int errno = 0;
1084
1085     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
1086         goto done;
1087     }
1088
1089     errno = __vfs_do_chdir(fd_s->file->dnode);
1090
1091 done:
1092     return DO_STATUS(errno);
1093 }
1094
1095 __DEFINE_LXSYSCALL2(char*, getcwd, char*, buf, size_t, size)
1096 {
1097     int errno = 0;
1098     char* ret_ptr = 0;
1099     if (size < 2) {
1100         errno = ERANGE;
1101         goto done;
1102     }
1103
1104     size_t len = 0;
1105
1106     if (!__current->cwd) {
1107         *buf = PATH_DELIM;
1108         len = 1;
1109     } else {
1110         len = vfs_get_path(__current->cwd, buf, size, 0);
1111         if (len == size) {
1112             errno = ERANGE;
1113             goto done;
1114         }
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 }