KernelLand/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 typedef struct sVFS_NodeType    tVFS_NodeType;
  30
  31 /**
  32  * \name tVFS_Node Flags
  33  * \brief Flag values for tVFS_Node.Flags
  34  * \{
  35  */
  36 //! \todo Is this still needed
  37 #define VFS_FFLAG_READONLY      0x01    //!< Readonly File
  38 /**
  39  * \brief Directory Flag
  40  *
  41  * This flag marks the tVFS_Node as describing a directory, and says
  42  * that the tVFS_Node.FindDir, tVFS_Node.ReadDir, tVFS_Node.MkNod and
  43  * tVFS_Node.Relink function pointers are valid.
  44  * For a directory the tVFS_Node.Size field contains the number of files
  45  * within the directory, or -1 for undetermined.
  46  */
  47 #define VFS_FFLAG_DIRECTORY     0x02
  48 /**
  49  * \brief Symbolic Link Flag
  50  *
  51  * Marks a file as a symbolic link
  52  */
  53 #define VFS_FFLAG_SYMLINK       0x04
  54 /**
  55  * \brief Set User ID Flag
  56  *
  57  * Allows an executable file to change it's executing user to the file's
  58  * owner.
  59  * In the case of a directory, it means that all immediate children will
  60  * inherit the UID of the parent.
  61  */
  62 #define VFS_FFLAG_SETUID        0x08
  63 /**
  64  * \brief Set Group ID Flag
  65  *
  66  * Allows an executable file to change it's executing group to the file's
  67  * owning group.
  68  * In the case of a directory, it means that all immediate children will
  69  * inherit the GID of the parent.
  70  */
  71 #define VFS_FFLAG_SETGID        0x10
  72
  73 /**
  74  * \brief "Don't do Write-Back" Flag
  75  *
  76  * Stops the VFS from calling tVFS_Node.Write on dirty pages when a region
  77  * is unmapped. Nice for read-only files and memory-only files (or
  78  * pseudo-readonly filesystems)
  79  */
  80 #define VFS_FFLAG_NOWRITEBACK
  81 /**
  82  * \}
  83  */
  84
  85 /**
  86  * \brief Represents a node (file or directory) in the VFS tree
  87  *
  88  * This structure provides the VFS with the functions required to read/write
  89  * the file (or directory) that it represents.
  90  */
  91 typedef struct sVFS_Node
  92 {
  93         /**
  94          * \brief Functions associated with the node
  95          */
  96         tVFS_NodeType   *Type;
  97
  98         /**
  99          * \name Identifiers
 100          * \brief Fields used by the driver to identify what data this node
 101          *        corresponds to.
 102          * \{
 103          */
 104         Uint64  Inode;  //!< Inode ID - Must identify the node uniquely if tVFS_Driver.GetNodeFromINode is non-NULL
 105         Uint    ImplInt;        //!< Implementation Usable Integer
 106         void    *ImplPtr;       //!< Implementation Usable Pointer
 107         /**
 108          * \}
 109          */
 110
 111         /**
 112          * \name Node State
 113          * \brief Stores the misc information about the node
 114          * \{
 115          */
 116          int    ReferenceCount; //!< Number of times the node is used
 117
 118         Uint64  Size;   //!< File Size
 119
 120         Uint32  Flags;  //!< File Flags
 121
 122         /**
 123          * \brief Pointer to cached data (FS Specific)
 124          * \note The Inode_* functions will free when the node is uncached
 125          *       this if needed
 126          */
 127         void    *Data;
 128
 129         /**
 130          * \brief Node mutex
 131          * \note Provided for the Filesystem driver's use
 132          */
 133         tMutex  Lock;
 134
 135         /**
 136          * \}
 137          */
 138
 139         /**
 140          * \name Times
 141          * \{
 142          */
 143         tTime   ATime;  //!< Last Accessed Time
 144         tTime   MTime;  //!< Last Modified Time
 145         tTime   CTime;  //!< Creation Time
 146         /**
 147          * \}
 148          */
 149
 150         /**
 151          * \name Access control
 152          * \{
 153          */
 154         tUID    UID;    //!< ID of Owning User
 155         tGID    GID;    //!< ID of Owning Group
 156
 157          int    NumACLs;        //!< Number of ACL entries
 158         tVFS_ACL        *ACLs;  //!< Access Controll List pointer
 159         /**
 160          * \}
 161          */
 162
 163         /**
 164          * \name VFS_Select() fields
 165          * \note Used by the VFS internals, drivers should use VFS_Mark*
 166          * \{
 167          */
 168          int    DataAvaliable;
 169         tVFS_SelectList *ReadThreads;   //!< Threads waiting to read
 170          int    BufferFull;
 171         tVFS_SelectList *WriteThreads;  //!< Threads waiting to write
 172          int    ErrorOccurred;
 173         tVFS_SelectList *ErrorThreads;  //!< Threads waiting for an error
 174         /**
 175          * \}
 176          */
 177
 178         /**
 179          * \name VFS_MMap() fields
 180          * \{
 181          */
 182         void    *MMapInfo;
 183         /**
 184          * \}
 185          */
 186 } tVFS_Node;
 187
 188 /**
 189  * \brief Functions for a specific node type
 190  */
 191 struct sVFS_NodeType
 192 {
 193         /**
 194          * \brief Debug name for the type
 195          */
 196         const char      *TypeName;
 197
 198         /**
 199          * \name Common Functions
 200          * \brief Functions that are used no matter the value of .Flags
 201          * \{
 202          */
 203         /**
 204          * \brief Reference the node
 205          * \param Node Pointer to this node
 206          */
 207         void    (*Reference)(struct sVFS_Node *Node);
 208         /**
 209          * \brief Close (dereference) the node
 210          * \param Node  Pointer to this node
 211          *
 212          * Usually .Close is used to write any changes to the node back to
 213          * the persistent storage.
 214          */
 215         void    (*Close)(struct sVFS_Node *Node);
 216
 217         /**
 218          * \brief Send an IO Control
 219          * \param Node  Pointer to this node
 220          * \param Id    IOCtl call number
 221          * \param Data  Pointer to data to pass to the driver
 222          * \return Implementation defined
 223          */
 224          int    (*IOCtl)(struct sVFS_Node *Node, int Id, void *Data);
 225
 226         /**
 227          * \}
 228          */
 229
 230         /**
 231          * \name Buffer Functions
 232          * \brief Functions for accessing a buffer-type file (normal file or
 233          *        symbolic link)
 234          * \{
 235          */
 236
 237         /**
 238          * \brief Read from the file
 239          * \param Node  Pointer to this node
 240          * \param Offset        Byte offset in the file
 241          * \param Length        Number of bytes to read
 242          * \param Buffer        Destination for read data
 243          * \return Number of bytes read
 244          */
 245         size_t  (*Read)(struct sVFS_Node *Node, off_t Offset, size_t Length, void *Buffer);
 246         /**
 247          * \brief Write to the file
 248          * \param Node  Pointer to this node
 249          * \param Offset        Byte offser in the file
 250          * \param Length        Number of bytes to write
 251          * \param Buffer        Source of written data
 252          * \return Number of bytes read
 253          */
 254         size_t  (*Write)(struct sVFS_Node *Node, off_t Offset, size_t Length, const void *Buffer);
 255
 256         /**
 257          * \brief Map a region of a file into memory
 258          * \param Node  Pointer to this node
 259          * \param Offset        Start of the region (page aligned)
 260          * \param Length        Length of the region (page aligned)
 261          * \param Dest  Location to which to map
 262          * \return Boolean Failure
 263          * \note If NULL, the VFS implements it using .Read
 264          */
 265          int    (*MMap)(struct sVFS_Node *Node, off_t Offset, int Length, void *Dest);
 266
 267         /**
 268          * \}
 269          */
 270
 271         /**
 272          * \name Directory Functions
 273          * \{
 274          */
 275         /**
 276          * \brief Find an directory entry by name
 277          * \param Node  Pointer to this node
 278          * \param Name  Name of the file wanted
 279          * \return Pointer to the requested node or NULL if it cannot be found
 280          * \note The node returned must be accessable until ::tVFS_Node.Close
 281          *       is called and ReferenceCount reaches zero.
 282          */
 283         struct sVFS_Node        *(*FindDir)(struct sVFS_Node *Node, const char *Name);
 284
 285         /**
 286          * \brief Read from a directory
 287          * \param Node  Pointer to this node
 288          * \param Pos   Offset in the directory
 289          * \return Pointer to the name of the item on the heap (will be freed
 290          *         by the caller). If the directory end has been reached, NULL
 291          *         will be returned.
 292          *         If an item is required to be skipped either &::NULLNode,
 293          *         ::VFS_SKIP or ::VFS_SKIPN(0...1023) will be returned.
 294          */
 295         char    *(*ReadDir)(struct sVFS_Node *Node, int Pos);
 296
 297         /**
 298          * \brief Create a node in a directory
 299          * \param Node  Pointer to this node
 300          * \param Name  Name of the new child
 301          * \param Flags Flags to apply to the new child (directory or symlink)
 302          * \return Zero on Success, non-zero on error (see errno.h)
 303          */
 304          int    (*MkNod)(struct sVFS_Node *Node, const char *Name, Uint Flags);
 305
 306         /**
 307          * \brief Relink (Rename/Remove) a file/directory
 308          * \param Node  Pointer to this node
 309          * \param OldName       Name of the item to move/delete
 310          * \return Zero on Success, non-zero on error (see errno.h)
 311          */
 312          int    (*Unlink)(struct sVFS_Node *Node, const char *OldName);
 313
 314         /**
 315          * \brief Link a node to a name
 316          * \param Node  Pointer to this node (directory)
 317          * \param NewName       Name for the new link
 318          * \param Child Node to create a new link to
 319          * \retur Zeron on success, non-zero on error (see errno.h)
 320          */
 321          int    (*Link)(struct sVFS_Node *Node, const char *NewName, struct sVFS_Node *Child);
 322
 323          /**
 324           * \}
 325           */
 326 };
 327
 328 /**
 329  * \brief VFS Driver (Filesystem) Definition
 330  */
 331 typedef struct sVFS_Driver
 332 {
 333         /**
 334          * \brief Unique Identifier for this filesystem type
 335          */
 336         const char      *Name;
 337         /**
 338          * \brief Flags applying to this driver
 339          */
 340         Uint    Flags;
 341
 342         /**
 343          * \brief Detect if a volume is accessible using this driver
 344          * \return Boolean success (with higher numbers being higher priority)
 345          *
 346          * E.g. FAT would return 1 as it's the lowest common denominator while ext2 might return 2,
 347          * because it can be embedded in a FAT volume (and is a more fully featured filesystem).
 348          */
 349          int    (*Detect)(int FD);
 350
 351         /**
 352          * \brief Callback to mount a device
 353          */
 354         tVFS_Node       *(*InitDevice)(const char *Device, const char **Options);
 355         /**
 356          * \brief Callback to unmount a device
 357          */
 358         void    (*Unmount)(tVFS_Node *Node);
 359         /**
 360          * \brief Retrieve a VFS node from an inode
 361          */
 362         tVFS_Node       *(*GetNodeFromINode)(tVFS_Node *RootNode, Uint64 InodeValue);
 363         /**
 364          * \brief Used internally (next driver in the chain)
 365          */
 366         struct sVFS_Driver      *Next;
 367 } tVFS_Driver;
 368
 369 // === GLOBALS ===
 370 //! \brief Maximum number of elements that can be skipped in one return
 371 #define VFS_MAXSKIP     ((void*)1024)
 372 //! \brief Skip a single entry in readdir
 373 #define VFS_SKIP        ((void*)1)
 374 //! \brief Skip \a n entries in readdir
 375 #define VFS_SKIPN(n)    ((void*)(n))
 376
 377 extern tVFS_Node        NULLNode;       //!< NULL VFS Node (Ignored/Skipped)
 378 /**
 379  * \name Static ACLs
 380  * \brief Simple ACLs to aid writing drivers
 381  * \{
 382  */
 383 extern tVFS_ACL gVFS_ACL_EveryoneRWX;   //!< Everyone Read/Write/Execute
 384 extern tVFS_ACL gVFS_ACL_EveryoneRW;    //!< Everyone Read/Write
 385 extern tVFS_ACL gVFS_ACL_EveryoneRX;    //!< Everyone Read/Execute
 386 extern tVFS_ACL gVFS_ACL_EveryoneRO;    //!< Everyone Read only
 387 /**
 388  * \}
 389  */
 390
 391 // === FUNCTIONS ===
 392 /**
 393  * \fn int VFS_AddDriver(tVFS_Driver *Info)
 394  * \brief Registers the driver with the DevFS layer
 395  * \param Info  Driver information structure
 396  */
 397 extern int      VFS_AddDriver(tVFS_Driver *Info);
 398 /**
 399  * \brief Get the information structure of a driver given its name
 400  * \param Name  Name of filesystem driver to find
 401  */
 402 extern tVFS_Driver      *VFS_GetFSByName(const char *Name);
 403
 404
 405 /**
 406  * \brief Prepare a node for use
 407  */
 408 extern void     VFS_InitNode(tVFS_Node *Node);
 409
 410 /**
 411  * \brief Clean up a node, ready for deletion
 412  * \note This should ALWAYS be called before a node is freed, as it
 413  *       cleans up VFS internal structures.
 414  */
 415 extern void     VFS_CleanupNode(tVFS_Node *Node);
 416
 417 /**
 418  * \fn tVFS_ACL *VFS_UnixToAcessACL(Uint Mode, Uint Owner, Uint Group)
 419  * \brief Transforms Unix Permssions into Acess ACLs
 420  * \param Mode  Unix RWXrwxRWX mask
 421  * \param Owner UID of the file's owner
 422  * \param Group GID of the file's owning group
 423  * \return An array of 3 Acess ACLs
 424  */
 425 extern tVFS_ACL *VFS_UnixToAcessACL(Uint Mode, Uint Owner, Uint Group);
 426
 427 /**
 428  * \brief Flags fro \a TypeFlag of VFS_SelectNode
 429  * \{
 430  */
 431 #define VFS_SELECT_READ 0x01
 432 #define VFS_SELECT_WRITE        0x02
 433 #define VFS_SELECT_ERROR        0x04
 434 /**
 435  * \}
 436  */
 437
 438 /**
 439  * \brief Wait for an event on a node
 440  * \param Node  Node to wait on
 441  * \param Type  Type of wait
 442  * \param Timeout       Time to wait (NULL for infinite wait)
 443  * \param Name  Name to show in debug output
 444  * \return Number of nodes that actioned (0 or 1)
 445  */
 446 extern int      VFS_SelectNode(tVFS_Node *Node, int Type, tTime *Timeout, const char *Name);
 447
 448 /**
 449  * \brief Change the full flag on a node
 450  */
 451 extern int      VFS_MarkFull(tVFS_Node *Node, BOOL IsBufferFull);
 452 /**
 453  * \brief Alter the space avaliable flag on a node
 454  */
 455 extern int      VFS_MarkAvaliable(tVFS_Node *Node, BOOL IsDataAvaliable);
 456 /**
 457  * \brief Alter the error flags on a node
 458  */
 459 extern int      VFS_MarkError(tVFS_Node *Node, BOOL IsErrorState);
 460
 461 // --- Node Cache --
 462 /**
 463  * \name Node Cache
 464  * \brief Functions to allow a node to be cached in memory by the VFS
 465  *
 466  * These functions store a node for the driver, to prevent it from having
 467  * to re-generate the node on each call to FindDir. It also allows for
 468  * fast cleanup when a filesystem is unmounted.
 469  * \{
 470  */
 471 /**
 472  * \fn int Inode_GetHandle(void)
 473  * \brief Gets a unique handle to the Node Cache
 474  * \return A unique handle for use for the rest of the Inode_* functions
 475  */
 476 extern int      Inode_GetHandle(void);
 477 /**
 478  * \fn tVFS_Node *Inode_GetCache(int Handle, Uint64 Inode)
 479  * \brief Gets an inode from the node cache
 480  * \param Handle        A handle returned by Inode_GetHandle()
 481  * \param Inode Value of the Inode field of the ::tVFS_Node you want
 482  * \return A pointer to the cached node
 483  */
 484 extern tVFS_Node        *Inode_GetCache(int Handle, Uint64 Inode);
 485 /**
 486  * \fn tVFS_Node *Inode_CacheNode(int Handle, tVFS_Node *Node)
 487  * \brief Caches a node in the Node Cache
 488  * \param Handle        A handle returned by Inode_GetHandle()
 489  * \param Node  A pointer to the node to be cached (a copy is taken)
 490  * \return A pointer to the node in the node cache
 491  */
 492 extern tVFS_Node        *Inode_CacheNode(int Handle, tVFS_Node *Node);
 493 /**
 494  * \fn int Inode_UncacheNode(int Handle, Uint64 Inode)
 495  * \brief Dereferences (and removes if needed) a node from the cache
 496  * \param Handle        A handle returned by Inode_GetHandle()
 497  * \param Inode Value of the Inode field of the ::tVFS_Node you want to remove
 498  * \return -1: Error (not present), 0: Not freed, 1: Freed
 499  */
 500 extern int      Inode_UncacheNode(int Handle, Uint64 Inode);
 501 /**
 502  * \fn void Inode_ClearCache(int Handle)
 503  * \brief Clears the cache for a handle
 504  * \param Handle        A handle returned by Inode_GetHandle()
 505  */
 506 extern void     Inode_ClearCache(int Handle);
 507
 508 /**
 509  * \}
 510  */
 511
 512 #endif