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     const 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         pcache->master = inode;
 344         inode->pg_cache = pcache;
 345     }
 346
 347     int errno = inode->ops.open(inode, vfile);
 348     if (errno) {
 349         cake_release(file_pile, vfile);
 350     } else {
 351         dnode->ref_count++;
 352         inode->open_count++;
 353         *file = vfile;
 354     }
 355
 356     return errno;
 357 }
 358
 359 int
 360 vfs_link(struct v_dnode* to_link, struct v_dnode* name)
 361 {
 362     int errno;
 363     if (to_link->super_block->root != name->super_block->root) {
 364         errno = EXDEV;
 365     } else if (!to_link->inode->ops.link) {
 366         errno = ENOTSUP;
 367     } else if (!(errno = to_link->inode->ops.link(to_link->inode, name))) {
 368         name->inode = to_link->inode;
 369         to_link->inode->link_count++;
 370     }
 371
 372     return errno;
 373 }
 374
 375 int
 376 vfs_close(struct v_file* file)
 377 {
 378     int errno = 0;
 379     if (!file->ops.close || !(errno = file->ops.close(file))) {
 380         file->dnode->ref_count--;
 381         file->inode->open_count--;
 382         pcache_commit_all(file->inode);
 383         cake_release(file_pile, file);
 384     }
 385     return errno;
 386 }
 387
 388 int
 389 vfs_fsync(struct v_file* file)
 390 {
 391     int errno = ENOTSUP;
 392     pcache_commit_all(file->inode);
 393     if (file->ops.sync) {
 394         errno = file->ops.sync(file->inode);
 395     }
 396     return errno;
 397 }
 398
 399 int
 400 vfs_alloc_fdslot(int* fd)
 401 {
 402     for (size_t i = 0; i < VFS_MAX_FD; i++) {
 403         if (!__current->fdtable->fds[i]) {
 404             *fd = i;
 405             return 0;
 406         }
 407     }
 408     return EMFILE;
 409 }
 410
 411 struct v_superblock*
 412 vfs_sb_alloc()
 413 {
 414     struct v_superblock* sb = cake_grab(superblock_pile);
 415     memset(sb, 0, sizeof(*sb));
 416     llist_init_head(&sb->sb_list);
 417     return sb;
 418 }
 419
 420 void
 421 vfs_sb_free(struct v_superblock* sb)
 422 {
 423     cake_release(superblock_pile, sb);
 424 }
 425
 426 struct v_dnode*
 427 vfs_d_alloc()
 428 {
 429     struct v_dnode* dnode = cake_grab(dnode_pile);
 430     memset(dnode, 0, sizeof(*dnode));
 431     llist_init_head(&dnode->children);
 432     dnode->name = vfs_empty;
 433     return dnode;
 434 }
 435
 436 void
 437 vfs_d_free(struct v_dnode* dnode)
 438 {
 439     if (dnode->ops.destruct) {
 440         dnode->ops.destruct(dnode);
 441     }
 442     cake_release(dnode_pile, dnode);
 443 }
 444
 445 struct v_inode*
 446 vfs_i_alloc()
 447 {
 448     struct v_inode* inode = cake_grab(inode_pile);
 449     memset(inode, 0, sizeof(*inode));
 450     return inode;
 451 }
 452
 453 void
 454 vfs_i_free(struct v_inode* inode)
 455 {
 456     cake_release(inode_pile, inode);
 457 }
 458
 459 /* ---- System call definition and support ---- */
 460
 461 #define FLOCATE_CREATE_EMPTY 1
 462
 463 #define DO_STATUS(errno) SYSCALL_ESTATUS(__current->k_status = errno)
 464 #define DO_STATUS_OR_RETURN(errno) ({ errno < 0 ? DO_STATUS(errno) : errno; })
 465
 466 #define TEST_FD(fd) (fd >= 0 && fd < VFS_MAX_FD)
 467
 468 int
 469 __vfs_getfd(int fd, struct v_fd** fd_s)
 470 {
 471     if (TEST_FD(fd) && (*fd_s = __current->fdtable->fds[fd])) {
 472         return 0;
 473     }
 474     return EBADF;
 475 }
 476
 477 int
 478 __vfs_try_locate_file(const char* path,
 479                       struct v_dnode** fdir,
 480                       struct v_dnode** file,
 481                       int options)
 482 {
 483     char name_str[VFS_NAME_MAXLEN];
 484     struct hstr name = HSTR(name_str, 0);
 485     int errno;
 486     if ((errno =
 487            vfs_walk(__current->cwd, path, fdir, &name, VFS_WALK_PARENT))) {
 488         return errno;
 489     }
 490
 491     errno = vfs_walk(*fdir, name.value, file, NULL, 0);
 492     if (errno != ENOENT || !(options & FLOCATE_CREATE_EMPTY)) {
 493         return errno;
 494     }
 495
 496     if (!(errno = (*fdir)->inode->ops.create((*fdir)->inode))) {
 497         struct v_dnode* file_new;
 498         file_new = vfs_d_alloc();
 499         file_new->name = HHSTR(valloc(VFS_NAME_MAXLEN), name.len, name.hash);
 500         strcpy(file_new->name.value, name_str);
 501         *file = file_new;
 502
 503         llist_append(&(*fdir)->children, &file_new->siblings);
 504     }
 505
 506     return errno;
 507 }
 508
 509 int
 510 vfs_do_open(const char* path, int options)
 511 {
 512     int errno, fd;
 513     struct v_dnode *dentry, *file;
 514     struct v_file* ofile = 0;
 515
 516     errno = __vfs_try_locate_file(path, &dentry, &file, 0);
 517
 518     if (errno != ENOENT && (options & FO_CREATE)) {
 519         errno = dentry->inode->ops.create(dentry->inode);
 520     }
 521
 522     if (!errno && (errno = vfs_open(file, &ofile))) {
 523         return errno;
 524     }
 525
 526     struct v_inode* o_inode = ofile->inode;
 527     if (!(o_inode->itype & VFS_IFSEQDEV) && !(options & FO_DIRECT)) {
 528         // XXX Change here accordingly when signature of pcache_r/w changed.
 529         ofile->ops.read = pcache_read;
 530         ofile->ops.write = pcache_write;
 531     }
 532
 533     if (!errno && !(errno = vfs_alloc_fdslot(&fd))) {
 534         struct v_fd* fd_s = vzalloc(sizeof(*fd_s));
 535         ofile->f_pos = ofile->inode->fsize & -((options & FO_APPEND) != 0);
 536         fd_s->file = ofile;
 537         fd_s->flags = options;
 538         __current->fdtable->fds[fd] = fd_s;
 539         return fd;
 540     }
 541
 542     return errno;
 543 }
 544
 545 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, open, const char*, path, int, options)
 546 {
 547     int errno = vfs_do_open(path, options);
 548     return DO_STATUS_OR_RETURN(errno);
 549 }
 550
 551 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, close, int, fd)
 552 {
 553     struct v_fd* fd_s;
 554     int errno = 0;
 555     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 556         goto done_err;
 557     }
 558
 559     if (fd_s->file->ref_count > 1) {
 560         fd_s->file->ref_count--;
 561     } else if ((errno = vfs_close(fd_s->file))) {
 562         goto done_err;
 563     }
 564
 565     vfree(fd_s);
 566     __current->fdtable->fds[fd] = 0;
 567
 568 done_err:
 569     return DO_STATUS(errno);
 570 }
 571
 572 void
 573 __vfs_readdir_callback(struct dir_context* dctx,
 574                        const char* name,
 575                        const int len,
 576                        const int dtype)
 577 {
 578     struct dirent* dent = (struct dirent*)dctx->cb_data;
 579     strncpy(dent->d_name, name, DIRENT_NAME_MAX_LEN);
 580     dent->d_nlen = len;
 581     dent->d_type = dtype;
 582 }
 583
 584 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, readdir, int, fd, struct dirent*, dent)
 585 {
 586     struct v_fd* fd_s;
 587     int errno;
 588
 589     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 590         goto done;
 591     }
 592
 593     if (!(fd_s->file->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 594         errno = ENOTDIR;
 595     } else {
 596         struct dir_context dctx =
 597           (struct dir_context){ .cb_data = dent,
 598                                 .index = dent->d_offset,
 599                                 .read_complete_callback =
 600                                   __vfs_readdir_callback };
 601         if (dent->d_offset == 0) {
 602             __vfs_readdir_callback(&dctx, vfs_dot.value, vfs_dot.len, 0);
 603         } else if (dent->d_offset == 1) {
 604             __vfs_readdir_callback(&dctx, vfs_ddot.value, vfs_ddot.len, 0);
 605         } else {
 606             dctx.index -= 2;
 607             if ((errno = fd_s->file->ops.readdir(fd_s->file->inode, &dctx))) {
 608                 goto done;
 609             }
 610         }
 611         errno = 0;
 612         dent->d_offset++;
 613     }
 614
 615 done:
 616     return DO_STATUS(errno);
 617 }
 618
 619 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, mkdir, const char*, path)
 620 {
 621     struct v_dnode *parent, *dir;
 622     struct hstr component = HSTR(valloc(VFS_NAME_MAXLEN), 0);
 623     int errno =
 624       vfs_walk(__current->cwd, path, &parent, &component, VFS_WALK_PARENT);
 625     if (errno) {
 626         goto done;
 627     }
 628
 629     if ((parent->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
 630         errno = ENOTSUP;
 631     } else if (!parent->inode->ops.mkdir) {
 632         errno = ENOTSUP;
 633     } else if (!(parent->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 634         errno = ENOTDIR;
 635     } else {
 636         dir = vfs_d_alloc();
 637         dir->name = component;
 638         if (!(errno = parent->inode->ops.mkdir(parent->inode, dir))) {
 639             llist_append(&parent->children, &dir->siblings);
 640         } else {
 641             vfs_d_free(dir);
 642             vfree(component.value);
 643         }
 644     }
 645
 646 done:
 647     return DO_STATUS(errno);
 648 }
 649
 650 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, read, int, fd, void*, buf, size_t, count)
 651 {
 652     int errno = 0;
 653     struct v_fd* fd_s;
 654     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 655         goto done;
 656     }
 657
 658     struct v_file* file = fd_s->file;
 659     if ((file->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 660         errno = EISDIR;
 661         goto done;
 662     }
 663
 664     __SYSCALL_INTERRUPTIBLE(
 665       { errno = file->ops.read(file->inode, buf, count, file->f_pos); })
 666
 667     if (errno > 0) {
 668         file->f_pos += errno;
 669         return errno;
 670     }
 671
 672 done:
 673     return DO_STATUS(errno);
 674 }
 675
 676 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, write, int, fd, void*, buf, size_t, count)
 677 {
 678     int errno = 0;
 679     struct v_fd* fd_s;
 680     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 681         goto done;
 682     }
 683
 684     struct v_file* file = fd_s->file;
 685     if ((file->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 686         errno = EISDIR;
 687         goto done;
 688     }
 689
 690     __SYSCALL_INTERRUPTIBLE(
 691       { errno = file->ops.write(file->inode, buf, count, file->f_pos); })
 692
 693     if (errno > 0) {
 694         file->f_pos += errno;
 695         return errno;
 696     }
 697
 698 done:
 699     return DO_STATUS(errno);
 700 }
 701
 702 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, lseek, int, fd, int, offset, int, options)
 703 {
 704     int errno = 0;
 705     struct v_fd* fd_s;
 706     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 707         goto done;
 708     }
 709
 710     struct v_file* file = fd_s->file;
 711     size_t fpos = file->f_pos;
 712     switch (options) {
 713         case FSEEK_CUR:
 714             fpos = (size_t)((int)file->f_pos + offset);
 715             break;
 716         case FSEEK_END:
 717             fpos = (size_t)((int)file->inode->fsize + offset);
 718             break;
 719         case FSEEK_SET:
 720             fpos = offset;
 721             break;
 722     }
 723     if (!file->ops.seek || !(errno = file->ops.seek(file->inode, fpos))) {
 724         file->f_pos = fpos;
 725     }
 726
 727 done:
 728     return DO_STATUS(errno);
 729 }
 730
 731 int
 732 vfs_get_path(struct v_dnode* dnode, char* buf, size_t size, int depth)
 733 {
 734     if (!dnode) {
 735         return 0;
 736     }
 737
 738     if (depth > 64) {
 739         return ELOOP;
 740     }
 741
 742     size_t len = vfs_get_path(dnode->parent, buf, size, depth + 1);
 743
 744     if (len >= size) {
 745         return len;
 746     }
 747
 748     size_t cpy_size = MIN(dnode->name.len, size - len);
 749     strncpy(buf + len, dnode->name.value, cpy_size);
 750     len += cpy_size;
 751
 752     if (len < size) {
 753         buf[len++] = PATH_DELIM;
 754     }
 755
 756     return len;
 757 }
 758
 759 int
 760 vfs_readlink(struct v_dnode* dnode, char* buf, size_t size)
 761 {
 762     const char* link;
 763     if (dnode->inode->ops.read_symlink) {
 764         int errno = dnode->inode->ops.read_symlink(dnode->inode, &link);
 765         strncpy(buf, link, size);
 766         return errno;
 767     }
 768     return 0;
 769 }
 770
 771 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, realpathat, int, fd, char*, buf, size_t, size)
 772 {
 773     int errno;
 774     struct v_fd* fd_s;
 775     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 776         goto done;
 777     }
 778
 779     struct v_dnode* dnode;
 780     errno = vfs_get_path(fd_s->file->dnode, buf, size, 0);
 781
 782     if (errno >= 0) {
 783         return errno;
 784     }
 785
 786 done:
 787     return DO_STATUS(errno);
 788 }
 789
 790 __DEFINE_LXSYSCALL3(int, readlink, const char*, path, char*, buf, size_t, size)
 791 {
 792     int errno;
 793     struct v_dnode* dnode;
 794     if (!(errno =
 795             vfs_walk(__current->cwd, path, &dnode, NULL, VFS_WALK_NOFOLLOW))) {
 796         errno = vfs_readlink(dnode, buf, size);
 797     }
 798
 799     if (errno >= 0) {
 800         return errno;
 801     }
 802
 803     return DO_STATUS(errno);
 804 }
 805
 806 __DEFINE_LXSYSCALL4(int,
 807                     readlinkat,
 808                     int,
 809                     dirfd,
 810                     const char*,
 811                     pathname,
 812                     char*,
 813                     buf,
 814                     size_t,
 815                     size)
 816 {
 817     int errno;
 818     struct v_fd* fd_s;
 819     if ((errno = __vfs_getfd(dirfd, &fd_s))) {
 820         goto done;
 821     }
 822
 823     struct v_dnode* dnode;
 824     if (!(errno = vfs_walk(
 825             fd_s->file->dnode, pathname, &dnode, NULL, VFS_WALK_NOFOLLOW))) {
 826         errno = vfs_readlink(fd_s->file->dnode, buf, size);
 827     }
 828
 829     if (errno >= 0) {
 830         return errno;
 831     }
 832
 833 done:
 834     return DO_STATUS(errno);
 835 }
 836
 837 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, rmdir, const char*, pathname)
 838 {
 839     int errno;
 840     struct v_dnode* dnode;
 841     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
 842         goto done;
 843     }
 844     if ((dnode->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
 845         errno = EROFS;
 846         goto done;
 847     }
 848
 849     if (dnode->inode->open_count) {
 850         errno = EBUSY;
 851         goto done;
 852     }
 853
 854     if ((dnode->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 855         errno = dnode->inode->ops.rmdir(dnode->inode);
 856     } else {
 857         errno = ENOTDIR;
 858     }
 859
 860 done:
 861     return DO_STATUS(errno);
 862 }
 863
 864 int
 865 __vfs_do_unlink(struct v_inode* inode)
 866 {
 867     int errno;
 868     if (inode->open_count) {
 869         errno = EBUSY;
 870     } else if (!(inode->itype & VFS_IFDIR)) {
 871         // TODO handle symbolic link and type other than regular file
 872         errno = inode->ops.unlink(inode);
 873         if (!errno) {
 874             inode->link_count--;
 875         }
 876     } else {
 877         errno = EISDIR;
 878     }
 879
 880     return errno;
 881 }
 882
 883 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, unlink, const char*, pathname)
 884 {
 885     int errno;
 886     struct v_dnode* dnode;
 887     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
 888         goto done;
 889     }
 890     if ((dnode->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
 891         errno = EROFS;
 892         goto done;
 893     }
 894
 895     errno = __vfs_do_unlink(dnode->inode);
 896
 897 done:
 898     return DO_STATUS(errno);
 899 }
 900
 901 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, unlinkat, int, fd, const char*, pathname)
 902 {
 903     int errno;
 904     struct v_fd* fd_s;
 905     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
 906         goto done;
 907     }
 908
 909     struct v_dnode* dnode;
 910     if (!(errno = vfs_walk(fd_s->file->dnode, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
 911         errno = __vfs_do_unlink(dnode->inode);
 912     }
 913
 914 done:
 915     return DO_STATUS(errno);
 916 }
 917
 918 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, link, const char*, oldpath, const char*, newpath)
 919 {
 920     int errno;
 921     struct v_dnode *dentry, *to_link, *name_dentry, *name_file;
 922
 923     errno = __vfs_try_locate_file(oldpath, &dentry, &to_link, 0);
 924     if (!errno) {
 925         errno = __vfs_try_locate_file(
 926           newpath, &name_dentry, &name_file, FLOCATE_CREATE_EMPTY);
 927         if (!errno) {
 928             errno = EEXIST;
 929         } else if (name_file) {
 930             errno = vfs_link(to_link, name_file);
 931         }
 932     }
 933     return DO_STATUS(errno);
 934 }
 935
 936 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, fsync, int, fildes)
 937 {
 938     int errno;
 939     struct v_fd* fd_s;
 940     if (!(errno = __vfs_getfd(fildes, &fd_s))) {
 941         errno = vfs_fsync(fd_s->file);
 942     }
 943
 944     return DO_STATUS(errno);
 945 }
 946
 947 int
 948 vfs_dup_fd(struct v_fd* old, struct v_fd** new)
 949 {
 950     int errno = 0;
 951     struct v_fd* copied = cake_grab(fd_pile);
 952
 953     memcpy(copied, old, sizeof(struct v_fd));
 954     old->file->ref_count++;
 955
 956     *new = copied;
 957
 958     return errno;
 959 }
 960
 961 int
 962 vfs_dup2(int oldfd, int newfd)
 963 {
 964     if (newfd == oldfd) {
 965         return newfd;
 966     }
 967
 968     int errno;
 969     struct v_fd *oldfd_s, *newfd_s;
 970     if ((errno = __vfs_getfd(oldfd, &oldfd_s))) {
 971         goto done;
 972     }
 973
 974     if (!TEST_FD(newfd)) {
 975         errno = EBADF;
 976         goto done;
 977     }
 978
 979     newfd_s = __current->fdtable->fds[newfd];
 980     if (newfd_s && (errno = vfs_close(newfd_s->file))) {
 981         goto done;
 982     }
 983
 984     if (!(errno = vfs_dup_fd(oldfd_s, &newfd_s))) {
 985         __current->fdtable->fds[newfd] = newfd_s;
 986         return newfd;
 987     }
 988
 989 done:
 990     return DO_STATUS(errno);
 991 }
 992
 993 __DEFINE_LXSYSCALL2(int, dup2, int, oldfd, int, newfd)
 994 {
 995     return vfs_dup2(oldfd, newfd);
 996 }
 997
 998 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, dup, int, oldfd)
 999 {
1000     int errno, newfd;
1001     struct v_fd *oldfd_s, *newfd_s;
1002     if ((errno = __vfs_getfd(oldfd, &oldfd_s))) {
1003         goto done;
1004     }
1005
1006     if (!(errno = vfs_alloc_fdslot(&newfd)) &&
1007         !(errno = vfs_dup_fd(oldfd_s, &newfd_s))) {
1008         __current->fdtable->fds[newfd] = newfd_s;
1009         return newfd;
1010     }
1011
1012 done:
1013     return DO_STATUS(errno);
1014 }
1015
1016 __DEFINE_LXSYSCALL2(int,
1017                     symlink,
1018                     const char*,
1019                     pathname,
1020                     const char*,
1021                     link_target)
1022 {
1023     int errno;
1024     struct v_dnode* dnode;
1025     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, pathname, &dnode, NULL, 0))) {
1026         goto done;
1027     }
1028     if ((dnode->super_block->fs->types & FSTYPE_ROFS)) {
1029         errno = EROFS;
1030         goto done;
1031     }
1032     if (!dnode->inode->ops.symlink) {
1033         errno = ENOTSUP;
1034         goto done;
1035     }
1036
1037     errno = dnode->inode->ops.symlink(dnode->inode, link_target);
1038
1039 done:
1040     return DO_STATUS(errno);
1041 }
1042
1043 int
1044 __vfs_do_chdir(struct v_dnode* dnode)
1045 {
1046     int errno = 0;
1047     if (!(dnode->inode->itype & VFS_IFDIR)) {
1048         errno = ENOTDIR;
1049         goto done;
1050     }
1051
1052     if (__current->cwd) {
1053         __current->cwd->ref_count--;
1054     }
1055
1056     dnode->ref_count++;
1057     __current->cwd = dnode;
1058
1059 done:
1060     return errno;
1061 }
1062
1063 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, chdir, const char*, path)
1064 {
1065     struct v_dnode* dnode;
1066     int errno = 0;
1067
1068     if ((errno = vfs_walk(__current->cwd, path, &dnode, NULL, 0))) {
1069         goto done;
1070     }
1071
1072     errno = __vfs_do_chdir(dnode);
1073
1074 done:
1075     return DO_STATUS(errno);
1076 }
1077
1078 __DEFINE_LXSYSCALL1(int, fchdir, int, fd)
1079 {
1080     struct v_fd* fd_s;
1081     int errno = 0;
1082
1083     if ((errno = __vfs_getfd(fd, &fd_s))) {
1084         goto done;
1085     }
1086
1087     errno = __vfs_do_chdir(fd_s->file->dnode);
1088
1089 done:
1090     return DO_STATUS(errno);
1091 }
1092
1093 __DEFINE_LXSYSCALL2(char*, getcwd, char*, buf, size_t, size)
1094 {
1095     int errno = 0;
1096     char* ret_ptr = 0;
1097     if (size < 2) {
1098         errno = ERANGE;
1099         goto done;
1100     }
1101
1102     size_t len = 0;
1103
1104     if (!__current->cwd) {
1105         *buf = PATH_DELIM;
1106         len = 1;
1107     } else {
1108         len = vfs_get_path(__current->cwd, buf, size, 0);
1109         if (len == size) {
1110             errno = ERANGE;
1111             goto done;
1112         }
1113     }
1114
1115     buf[len + 1] = '\0';
1116
1117     ret_ptr = buf;
1118
1119 done:
1120     __current->k_status = errno;
1121     return ret_ptr;
1122 }