Kernel/include/vfs.h

   1 /*
   2  * Acess2
   3  * VFS Common Header
   4  */
   5 /**
   6  * \file vfs.h
   7  * \brief Acess VFS Layer
   8  *
   9  * The Acess Virtual File System (VFS) provides abstraction of multiple
  10  * physical filesystems, network storage and devices (both hardware and
  11  * virtual) to the user.
  12  *
  13  * The core of the VFS is the concept of a \ref tVFS_Node "VFS Node".
  14  * A VFS Node represents a "file" in the VFS tree, this can be any sort
  15  * of file (an ordinary file, a directory, a symbolic link or a device)
  16  * depending on the bits set in the \ref tVFS_Node.Flags Flags field.
  17  * - For more information see "VFS Node Flags"
  18  */
  19 #ifndef _VFS_H
  20 #define _VFS_H
  21
  22 #include <acess.h>
  23
  24 /**
  25  * \brief Thread list datatype for VFS_Select
  26  */
  27 typedef struct sVFS_SelectList  tVFS_SelectList;
  28
  29 /**
  30  * \name tVFS_Node Flags
  31  * \brief Flag values for tVFS_Node.Flags
  32  * \{
  33  */
  34 //! \todo Is this still needed
  35 #define VFS_FFLAG_READONLY      0x01    //!< Readonly File
  36 /**
  37  * \brief Directory Flag
  38  *
  39  * This flag marks the tVFS_Node as describing a directory, and says
  40  * that the tVFS_Node.FindDir, tVFS_Node.ReadDir, tVFS_Node.MkNod and
  41  * tVFS_Node.Relink function pointers are valid.
  42  * For a directory the tVFS_Node.Size field contains the number of files
  43  * within the directory, or -1 for undetermined.
  44  */
  45 #define VFS_FFLAG_DIRECTORY     0x02
  46 /**
  47  * \brief Symbolic Link Flag
  48  *
  49  * Marks a file as a symbolic link
  50  */
  51 #define VFS_FFLAG_SYMLINK       0x04
  52 /**
  53  * \brief Set User ID Flag
  54  *
  55  * Allows an executable file to change it's executing user to the file's
  56  * owner.
  57  * In the case of a directory, it means that all immediate children will
  58  * inherit the UID of the parent.
  59  */
  60 #define VFS_FFLAG_SETUID        0x08
  61 /**
  62  * \brief Set Group ID Flag
  63  *
  64  * Allows an executable file to change it's executing group to the file's
  65  * owning group.
  66  * In the case of a directory, it means that all immediate children will
  67  * inherit the GID of the parent.
  68  */
  69 #define VFS_FFLAG_SETGID        0x10
  70
  71 /**
  72  * \brief "Don't do Write-Back" Flag
  73  *
  74  * Stops the VFS from calling tVFS_Node.Write on dirty pages when a region
  75  * is unmapped. Nice for read-only files and memory-only files (or
  76  * pseudo-readonly filesystems)
  77  */
  78 #define VFS_FFLAG_NOWRITEBACK
  79 /**
  80  * \}
  81  */
  82
  83 /**
  84  * \brief Represents a node (file or directory) in the VFS tree
  85  *
  86  * This structure provides the VFS with the functions required to read/write
  87  * the file (or directory) that it represents.
  88  */
  89 typedef struct sVFS_Node
  90 {
  91         /**
  92          * \name Identifiers
  93          * \brief Fields used by the driver to identify what data this node
  94          *        corresponds to.
  95          * \{
  96          */
  97         Uint64  Inode;  //!< Inode ID - Must identify the node uniquely if tVFS_Driver.GetNodeFromINode is non-NULL
  98         Uint    ImplInt;        //!< Implementation Usable Integer
  99         void    *ImplPtr;       //!< Implementation Usable Pointer
 100         /**
 101          * \}
 102          */
 103
 104         /**
 105          * \name Node State
 106          * \brief Stores the misc information about the node
 107          * \{
 108          */
 109          int    ReferenceCount; //!< Number of times the node is used
 110
 111         Uint64  Size;   //!< File Size
 112
 113         Uint32  Flags;  //!< File Flags
 114
 115         /**
 116          * \brief Pointer to cached data (FS Specific)
 117          * \note The Inode_* functions will free when the node is uncached
 118          *       this if needed
 119          */
 120         void    *Data;
 121
 122         /**
 123          * \brief Node mutex
 124          * \note Provided for the Filesystem driver's use
 125          */
 126         tMutex  Lock;
 127
 128         /**
 129          * \}
 130          */
 131
 132         /**
 133          * \name Times
 134          * \{
 135          */
 136         Sint64  ATime;  //!< Last Accessed Time
 137         Sint64  MTime;  //!< Last Modified Time
 138         Sint64  CTime;  //!< Creation Time
 139         /**
 140          * \}
 141          */
 142
 143         /**
 144          * \name Access control
 145          * \{
 146          */
 147         tUID    UID;    //!< ID of Owning User
 148         tGID    GID;    //!< ID of Owning Group
 149
 150          int    NumACLs;        //!< Number of ACL entries
 151         tVFS_ACL        *ACLs;  //!< Access Controll List pointer
 152         /**
 153          * \}
 154          */
 155
 156         /**
 157          * \name VFS_Select() fields
 158          * \note Used by the VFS internals, drivers should use VFS_Mark*
 159          * \{
 160          */
 161          int    DataAvaliable;
 162         tVFS_SelectList *ReadThreads;   //!< Threads waiting to read
 163          int    BufferFull;
 164         tVFS_SelectList *WriteThreads;  //!< Threads waiting to write
 165          int    ErrorOccurred;
 166         tVFS_SelectList *ErrorThreads;  //!< Threads waiting for an error
 167         /**
 168          * \}
 169          */
 170
 171         /**
 172          * \name VFS_MMap() fields
 173          * \{
 174          */
 175         void    *MMapInfo;
 176         /**
 177          * \}
 178          */
 179
 180         /**
 181          * \name Common Functions
 182          * \brief Functions that are used no matter the value of .Flags
 183          * \{
 184          */
 185         /**
 186          * \brief Reference the node
 187          * \param Node Pointer to this node
 188          */
 189         void    (*Reference)(struct sVFS_Node *Node);
 190         /**
 191          * \brief Close (dereference) the node
 192          * \param Node  Pointer to this node
 193          *
 194          * Usually .Close is used to write any changes to the node back to
 195          * the persistent storage.
 196          */
 197         void    (*Close)(struct sVFS_Node *Node);
 198
 199         /**
 200          * \brief Send an IO Control
 201          * \param Node  Pointer to this node
 202          * \param Id    IOCtl call number
 203          * \param Data  Pointer to data to pass to the driver
 204          * \return Implementation defined
 205          */
 206          int    (*IOCtl)(struct sVFS_Node *Node, int Id, void *Data);
 207
 208         /**
 209          * \}
 210          */
 211
 212         /**
 213          * \name Buffer Functions
 214          * \brief Functions for accessing a buffer-type file (normal file or
 215          *        symbolic link)
 216          * \{
 217          */
 218
 219         /**
 220          * \brief Read from the file
 221          * \param Node  Pointer to this node
 222          * \param Offset        Byte offset in the file
 223          * \param Length        Number of bytes to read
 224          * \param Buffer        Destination for read data
 225          * \return Number of bytes read
 226          */
 227         Uint64  (*Read)(struct sVFS_Node *Node, Uint64 Offset, Uint64 Length, void *Buffer);
 228         /**
 229          * \brief Write to the file
 230          * \param Node  Pointer to this node
 231          * \param Offset        Byte offser in the file
 232          * \param Length        Number of bytes to write
 233          * \param Buffer        Source of written data
 234          * \return Number of bytes read
 235          */
 236         Uint64  (*Write)(struct sVFS_Node *Node, Uint64 Offset, Uint64 Length, void *Buffer);
 237
 238         /**
 239          * \brief Map a region of a file into memory
 240          * \param Node  Pointer to this node
 241          * \param Offset        Start of the region (page aligned)
 242          * \param Length        Length of the region (page aligned)
 243          * \param Dest  Location to which to map
 244          * \return Boolean Failure
 245          * \note If NULL, the VFS implements it using .Read
 246          */
 247          int    (*MMap)(struct sVFS_Node *Node, Uint64 Offset, int Length, void *Dest);
 248
 249         /**
 250          * \}
 251          */
 252
 253         /**
 254          * \name Directory Functions
 255          * \{
 256          */
 257         /**
 258          * \brief Find an directory entry by name
 259          * \param Node  Pointer to this node
 260          * \param Name  Name of the file wanted
 261          * \return Pointer to the requested node or NULL if it cannot be found
 262          * \note The node returned must be accessable until ::tVFS_Node.Close
 263          *       is called and ReferenceCount reaches zero.
 264          */
 265         struct sVFS_Node        *(*FindDir)(struct sVFS_Node *Node, const char *Name);
 266
 267         /**
 268          * \brief Read from a directory
 269          * \param Node  Pointer to this node
 270          * \param Pos   Offset in the directory
 271          * \return Pointer to the name of the item on the heap (will be freed
 272          *         by the caller). If the directory end has been reached, NULL
 273          *         will be returned.
 274          *         If an item is required to be skipped either &::NULLNode,
 275          *         ::VFS_SKIP or ::VFS_SKIPN(0...1023) will be returned.
 276          */
 277         char    *(*ReadDir)(struct sVFS_Node *Node, int Pos);
 278
 279         /**
 280          * \brief Create a node in a directory
 281          * \param Node  Pointer to this node
 282          * \param Name  Name of the new child
 283          * \param Flags Flags to apply to the new child (directory or symlink)
 284          * \return Zero on Success, non-zero on error (see errno.h)
 285          */
 286          int    (*MkNod)(struct sVFS_Node *Node, const char *Name, Uint Flags);
 287
 288         /**
 289          * \brief Relink (Rename/Remove) a file/directory
 290          * \param Node  Pointer to this node
 291          * \param OldName       Name of the item to move/delete
 292          * \param NewName       New name (or NULL if unlinking is wanted)
 293          * \return Zero on Success, non-zero on error (see errno.h)
 294          */
 295          int    (*Relink)(struct sVFS_Node *Node, const char *OldName, const char *NewName);
 296
 297         /**
 298          * \brief Link a node to a name
 299          * \param Node  Pointer to this node (directory)
 300          * \param Child Node to create a new link to
 301          * \param NewName       Name for the new link
 302          * \return Zeron on success, non-zero on error (see errno.h)
 303          */
 304          int    (*Link)(struct sVFS_Node *Node, struct sVFS_Node *Child, const char *NewName);
 305
 306          /**
 307           * \}
 308           */
 309 } tVFS_Node;
 310
 311 /**
 312  * \brief VFS Driver (Filesystem) Definition
 313  */
 314 typedef struct sVFS_Driver
 315 {
 316         /**
 317          * \brief Unique Identifier for this filesystem type
 318          */
 319         const char      *Name;
 320         /**
 321          * \brief Flags applying to this driver
 322          */
 323         Uint    Flags;
 324
 325         /**
 326          * \brief Callback to mount a device
 327          */
 328         tVFS_Node       *(*InitDevice)(const char *Device, const char **Options);
 329         /**
 330          * \brief Callback to unmount a device
 331          */
 332         void    (*Unmount)(tVFS_Node *Node);
 333         /**
 334          * \brief Retrieve a VFS node from an inode
 335          */
 336         tVFS_Node       *(*GetNodeFromINode)(tVFS_Node *RootNode, Uint64 InodeValue);
 337         /**
 338          * \brief Used internally (next driver in the chain)
 339          */
 340         struct sVFS_Driver      *Next;
 341 } tVFS_Driver;
 342
 343 // === GLOBALS ===
 344 //! \brief Maximum number of elements that can be skipped in one return
 345 #define VFS_MAXSKIP     ((void*)1024)
 346 //! \brief Skip a single entry in readdir
 347 #define VFS_SKIP        ((void*)1)
 348 //! \brief Skip \a n entries in readdir
 349 #define VFS_SKIPN(n)    ((void*)(n))
 350
 351 extern tVFS_Node        NULLNode;       //!< NULL VFS Node (Ignored/Skipped)
 352 /**
 353  * \name Static ACLs
 354  * \brief Simple ACLs to aid writing drivers
 355  * \{
 356  */
 357 extern tVFS_ACL gVFS_ACL_EveryoneRWX;   //!< Everyone Read/Write/Execute
 358 extern tVFS_ACL gVFS_ACL_EveryoneRW;    //!< Everyone Read/Write
 359 extern tVFS_ACL gVFS_ACL_EveryoneRX;    //!< Everyone Read/Execute
 360 extern tVFS_ACL gVFS_ACL_EveryoneRO;    //!< Everyone Read only
 361 /**
 362  * \}
 363  */
 364
 365 // === FUNCTIONS ===
 366 /**
 367  * \fn int VFS_AddDriver(tVFS_Driver *Info)
 368  * \brief Registers the driver with the DevFS layer
 369  * \param Info  Driver information structure
 370  */
 371 extern int      VFS_AddDriver(tVFS_Driver *Info);
 372 /**
 373  * \fn tVFS_Driver *VFS_GetFSByName(char *Name)
 374  * \brief Get the information structure of a driver given its name
 375  * \param Name  Name of filesystem driver to find
 376  */
 377 extern tVFS_Driver      *VFS_GetFSByName(const char *Name);
 378
 379
 380 /**
 381  * \brief Prepare a node for use
 382  */
 383 extern void     VFS_InitNode(tVFS_Node *Node);
 384
 385 /**
 386  * \brief Clean up a node, ready for deletion
 387  * \note This should ALWAYS be called before a node is freed, as it
 388  *       cleans up VFS internal structures.
 389  */
 390 extern void     VFS_CleanupNode(tVFS_Node *Node);
 391
 392 /**
 393  * \fn tVFS_ACL *VFS_UnixToAcessACL(Uint Mode, Uint Owner, Uint Group)
 394  * \brief Transforms Unix Permssions into Acess ACLs
 395  * \param Mode  Unix RWXrwxRWX mask
 396  * \param Owner UID of the file's owner
 397  * \param Group GID of the file's owning group
 398  * \return An array of 3 Acess ACLs
 399  */
 400 extern tVFS_ACL *VFS_UnixToAcessACL(Uint Mode, Uint Owner, Uint Group);
 401
 402 /**
 403  * \brief Flags fro \a TypeFlag of VFS_SelectNode
 404  * \{
 405  */
 406 #define VFS_SELECT_READ 0x01
 407 #define VFS_SELECT_WRITE        0x02
 408 #define VFS_SELECT_ERROR        0x04
 409 /**
 410  * \}
 411  */
 412
 413 /**
 414  * \brief Wait for an event on a node
 415  * \param Node  Node to wait on
 416  * \param Type  Type of wait
 417  * \param Timeout       Time to wait (NULL for infinite wait)
 418  * \param Name  Name to show in debug output
 419  * \return Number of nodes that actioned (0 or 1)
 420  */
 421 extern int      VFS_SelectNode(tVFS_Node *Node, int Type, tTime *Timeout, const char *Name);
 422
 423 /**
 424  * \brief Change the full flag on a node
 425  */
 426 extern int      VFS_MarkFull(tVFS_Node *Node, BOOL IsBufferFull);
 427 extern int      VFS_MarkAvaliable(tVFS_Node *Node, BOOL IsDataAvaliable);
 428 extern int      VFS_MarkError(tVFS_Node *Node, BOOL IsErrorState);
 429
 430 // --- Node Cache --
 431 /**
 432  * \name Node Cache
 433  * \brief Functions to allow a node to be cached in memory by the VFS
 434  *
 435  * These functions store a node for the driver, to prevent it from having
 436  * to re-generate the node on each call to FindDir. It also allows for
 437  * fast cleanup when a filesystem is unmounted.
 438  * \{
 439  */
 440 /**
 441  * \fn int Inode_GetHandle(void)
 442  * \brief Gets a unique handle to the Node Cache
 443  * \return A unique handle for use for the rest of the Inode_* functions
 444  */
 445 extern int      Inode_GetHandle(void);
 446 /**
 447  * \fn tVFS_Node *Inode_GetCache(int Handle, Uint64 Inode)
 448  * \brief Gets an inode from the node cache
 449  * \param Handle        A handle returned by Inode_GetHandle()
 450  * \param Inode Value of the Inode field of the ::tVFS_Node you want
 451  * \return A pointer to the cached node
 452  */
 453 extern tVFS_Node        *Inode_GetCache(int Handle, Uint64 Inode);
 454 /**
 455  * \fn tVFS_Node *Inode_CacheNode(int Handle, tVFS_Node *Node)
 456  * \brief Caches a node in the Node Cache
 457  * \param Handle        A handle returned by Inode_GetHandle()
 458  * \param Node  A pointer to the node to be cached (a copy is taken)
 459  * \return A pointer to the node in the node cache
 460  */
 461 extern tVFS_Node        *Inode_CacheNode(int Handle, tVFS_Node *Node);
 462 /**
 463  * \fn int Inode_UncacheNode(int Handle, Uint64 Inode)
 464  * \brief Dereferences (and removes if needed) a node from the cache
 465  * \param Handle        A handle returned by Inode_GetHandle()
 466  * \param Inode Value of the Inode field of the ::tVFS_Node you want to remove
 467  */
 468 extern void     Inode_UncacheNode(int Handle, Uint64 Inode);
 469 /**
 470  * \fn void Inode_ClearCache(int Handle)
 471  * \brief Clears the cache for a handle
 472  * \param Handle        A handle returned by Inode_GetHandle()
 473  */
 474 extern void     Inode_ClearCache(int Handle);
 475
 476 /**
 477  * \}
 478  */
 479
 480 #endif