1 use core::intrinsics::size_of;
2 
3 use alloc::{
4     borrow::ToOwned,
5     collections::BTreeMap,
6     format,
7     string::String,
8     sync::{Arc, Weak},
9     vec::Vec,
10 };
11 use system_error::SystemError;
12 
13 use crate::{
14     arch::mm::LockedFrameAllocator,
15     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
16     filesystem::vfs::{
17         core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
18         FileType,
19     },
20     kerror, kinfo,
21     libs::{
22         once::Once,
23         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
24     },
25     mm::allocator::page_frame::FrameAllocator,
26     process::{Pid, ProcessManager},
27     time::TimeSpec,
28 };
29 
30 use super::vfs::{
31     file::{FileMode, FilePrivateData},
32     syscall::ModeType,
33     FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Metadata,
34 };
35 
36 pub mod kmsg;
37 pub mod log;
38 mod syscall;
39 
40 /// @brief 进程文件类型
41 /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型
42 #[derive(Debug)]
43 #[repr(u8)]
44 pub enum ProcFileType {
45     ///展示进程状态信息
46     ProcStatus = 0,
47     /// meminfo
48     ProcMeminfo = 1,
49     /// kmsg
50     ProcKmsg = 2,
51     //todo: 其他文件类型
52     ///默认文件类型
53     Default,
54 }
55 
56 impl From<u8> for ProcFileType {
from(value: u8) -> Self57     fn from(value: u8) -> Self {
58         match value {
59             0 => ProcFileType::ProcStatus,
60             1 => ProcFileType::ProcMeminfo,
61             2 => ProcFileType::ProcKmsg,
62             _ => ProcFileType::Default,
63         }
64     }
65 }
66 /// @brief 节点私有信息结构体
67 /// @usage 用于传入各类文件所需的信息
68 #[derive(Debug)]
69 pub struct InodeInfo {
70     ///进程的pid
71     pid: Pid,
72     ///文件类型
73     ftype: ProcFileType,
74     //其他需要传入的信息在此定义
75 }
76 
77 /// @brief procfs的inode名称的最大长度
78 const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
79 
80 /// @brief procfs文件系统的Inode结构体
81 #[derive(Debug)]
82 pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>);
83 
84 /// @brief procfs文件系统结构体
85 #[derive(Debug)]
86 pub struct ProcFS {
87     /// procfs的root inode
88     root_inode: Arc<LockedProcFSInode>,
89 }
90 
91 #[derive(Debug, Clone)]
92 pub struct ProcfsFilePrivateData {
93     data: Vec<u8>,
94 }
95 
96 impl ProcfsFilePrivateData {
new() -> Self97     pub fn new() -> Self {
98         return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() };
99     }
100 }
101 
102 /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁)
103 #[derive(Debug)]
104 pub struct ProcFSInode {
105     /// 指向父Inode的弱引用
106     parent: Weak<LockedProcFSInode>,
107     /// 指向自身的弱引用
108     self_ref: Weak<LockedProcFSInode>,
109     /// 子Inode的B树
110     children: BTreeMap<String, Arc<LockedProcFSInode>>,
111     /// 当前inode的数据部分
112     data: Vec<u8>,
113     /// 当前inode的元数据
114     metadata: Metadata,
115     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
116     fs: Weak<ProcFS>,
117     /// 储存私有信息
118     fdata: InodeInfo,
119 }
120 
121 /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数
122 impl ProcFSInode {
123     /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0
124     #[inline]
trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>)125     fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) {
126         data.retain(|x| *x != 0);
127 
128         data.push(0);
129     }
130     // todo:其他数据获取函数实现
131 
132     /// @brief 打开status文件
133     ///
open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError>134     fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
135         // 获取该pid对应的pcb结构体
136         let pid = self.fdata.pid;
137         let pcb = ProcessManager::find(pid);
138         let pcb = if pcb.is_none() {
139             kerror!(
140                 "ProcFS: Cannot find pcb for pid {:?} when opening its 'status' file.",
141                 pid
142             );
143             return Err(SystemError::ESRCH);
144         } else {
145             pcb.unwrap()
146         };
147         // 传入数据
148         let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
149 
150         pdata.append(
151             &mut format!("Name:\t{}", pcb.basic().name())
152                 .as_bytes()
153                 .to_owned(),
154         );
155 
156         let sched_info_guard = pcb.sched_info();
157         let state = sched_info_guard.inner_lock_read_irqsave().state();
158         let cpu_id = sched_info_guard
159             .on_cpu()
160             .map(|cpu| cpu.data() as i32)
161             .unwrap_or(-1);
162 
163         let priority = sched_info_guard.priority();
164         let vrtime = sched_info_guard.virtual_runtime();
165 
166         pdata.append(&mut format!("\nState:\t{:?}", state).as_bytes().to_owned());
167         pdata.append(
168             &mut format!("\nPid:\t{}", pcb.pid().into())
169                 .as_bytes()
170                 .to_owned(),
171         );
172         pdata.append(
173             &mut format!("\nPpid:\t{}", pcb.basic().ppid().into())
174                 .as_bytes()
175                 .to_owned(),
176         );
177         pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", cpu_id).as_bytes().to_owned());
178         pdata.append(
179             &mut format!("\npriority:\t{}", priority.data())
180                 .as_bytes()
181                 .to_owned(),
182         );
183         pdata.append(
184             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count())
185                 .as_bytes()
186                 .to_owned(),
187         );
188         pdata.append(&mut format!("\nvrtime:\t{}", vrtime).as_bytes().to_owned());
189 
190         if let Some(user_vm) = pcb.basic().user_vm() {
191             let address_space_guard = user_vm.read();
192             // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值
193             let hiwater_vm: u64 = 0;
194             // 进程代码段的大小
195             let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024;
196             // 进程数据段的大小
197             let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024;
198             drop(address_space_guard);
199             pdata.append(
200                 &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
201                     .as_bytes()
202                     .to_owned(),
203             );
204             pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
205             pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB", text).as_bytes().to_owned());
206         }
207 
208         pdata.append(
209             &mut format!("\nflags: {:?}\n", pcb.flags().clone())
210                 .as_bytes()
211                 .to_owned(),
212         );
213 
214         // 去除多余的\0
215         self.trim_string(pdata);
216 
217         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
218     }
219 
220     /// 打开 meminfo 文件
open_meminfo(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError>221     fn open_meminfo(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
222         // 获取内存信息
223         let usage = unsafe { LockedFrameAllocator.usage() };
224 
225         // 传入数据
226         let data: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
227 
228         data.append(
229             &mut format!("MemTotal:\t{} kB\n", usage.total().bytes() >> 10)
230                 .as_bytes()
231                 .to_owned(),
232         );
233 
234         data.append(
235             &mut format!("MemFree:\t{} kB\n", usage.free().bytes() >> 10)
236                 .as_bytes()
237                 .to_owned(),
238         );
239 
240         // 去除多余的\0
241         self.trim_string(data);
242 
243         return Ok((data.len() * size_of::<u8>()) as i64);
244     }
245 
246     /// proc文件系统读取函数
proc_read( &self, offset: usize, len: usize, buf: &mut [u8], _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData, ) -> Result<usize, SystemError>247     fn proc_read(
248         &self,
249         offset: usize,
250         len: usize,
251         buf: &mut [u8],
252         _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
253     ) -> Result<usize, SystemError> {
254         let start = _pdata.data.len().min(offset);
255         let end = _pdata.data.len().min(offset + len);
256 
257         // buffer空间不足
258         if buf.len() < (end - start) {
259             return Err(SystemError::ENOBUFS);
260         }
261 
262         // 拷贝数据
263         let src = &_pdata.data[start..end];
264         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
265         return Ok(src.len());
266     }
267 }
268 
269 impl FileSystem for ProcFS {
root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode>270     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
271         return self.root_inode.clone();
272     }
273 
info(&self) -> FsInfo274     fn info(&self) -> FsInfo {
275         return FsInfo {
276             blk_dev_id: 0,
277             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
278         };
279     }
280 
as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any281     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
282         self
283     }
284 }
285 
286 impl ProcFS {
new() -> Arc<Self>287     pub fn new() -> Arc<Self> {
288         // 初始化root inode
289         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
290             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
291                 parent: Weak::default(),
292                 self_ref: Weak::default(),
293                 children: BTreeMap::new(),
294                 data: Vec::new(),
295                 metadata: Metadata {
296                     dev_id: 0,
297                     inode_id: generate_inode_id(),
298                     size: 0,
299                     blk_size: 0,
300                     blocks: 0,
301                     atime: TimeSpec::default(),
302                     mtime: TimeSpec::default(),
303                     ctime: TimeSpec::default(),
304                     file_type: FileType::Dir,
305                     mode: ModeType::from_bits_truncate(0o555),
306                     nlinks: 1,
307                     uid: 0,
308                     gid: 0,
309                     raw_dev: DeviceNumber::default(),
310                 },
311                 fs: Weak::default(),
312                 fdata: InodeInfo {
313                     pid: Pid::new(0),
314                     ftype: ProcFileType::Default,
315                 },
316             })));
317 
318         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS { root_inode: root });
319 
320         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
321         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
322         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
323         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
324         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
325         // 释放锁
326         drop(root_guard);
327 
328         // 创建meminfo文件
329         let inode = result.root_inode();
330         let binding = inode.create(
331             "meminfo",
332             FileType::File,
333             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
334         );
335         if let Ok(meminfo) = binding {
336             let meminfo_file = meminfo
337                 .as_any_ref()
338                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
339                 .unwrap();
340             meminfo_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(0);
341             meminfo_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcMeminfo;
342         } else {
343             panic!("create meminfo error");
344         }
345 
346         // 创建kmsg文件
347         let binding = inode.create("kmsg", FileType::File, ModeType::from_bits_truncate(0o444));
348         if let Ok(kmsg) = binding {
349             let kmsg_file = kmsg
350                 .as_any_ref()
351                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
352                 .unwrap();
353             kmsg_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(1);
354             kmsg_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcKmsg;
355         } else {
356             panic!("create ksmg error");
357         }
358 
359         return result;
360     }
361 
362     /// @brief 进程注册函数
363     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError>364     pub fn register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
365         // 获取当前inode
366         let inode: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
367         // 创建对应进程文件夹
368         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = inode.create(
369             &pid.to_string(),
370             FileType::Dir,
371             ModeType::from_bits_truncate(0o555),
372         )?;
373         // 创建相关文件
374         // status文件
375         let binding: Arc<dyn IndexNode> = pid_dir.create(
376             "status",
377             FileType::File,
378             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
379         )?;
380         let status_file: &LockedProcFSInode = binding
381             .as_any_ref()
382             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
383             .unwrap();
384         status_file.0.lock().fdata.pid = pid;
385         status_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
386 
387         //todo: 创建其他文件
388 
389         return Ok(());
390     }
391 
392     /// @brief 解除进程注册
393     ///
unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError>394     pub fn unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
395         // 获取当前inode
396         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
397         // 获取进程文件夹
398         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&pid.to_string())?;
399         // 删除进程文件夹下文件
400         pid_dir.unlink("status")?;
401 
402         // 查看进程文件是否还存在
403         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
404 
405         // 删除进程文件夹
406         proc.unlink(&pid.to_string())?;
407 
408         return Ok(());
409     }
410 }
411 
412 impl IndexNode for LockedProcFSInode {
open(&self, data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> Result<(), SystemError>413     fn open(&self, data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> Result<(), SystemError> {
414         // 加锁
415         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
416 
417         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
418         if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type {
419             return Ok(());
420         }
421         let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new();
422         // 根据文件类型获取相应数据
423         let file_size = match inode.fdata.ftype {
424             ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?,
425             ProcFileType::ProcMeminfo => inode.open_meminfo(&mut private_data)?,
426             _ => {
427                 todo!()
428             }
429         };
430         *data = FilePrivateData::Procfs(private_data);
431         // 更新metadata里面的文件大小数值
432         inode.metadata.size = file_size;
433 
434         return Ok(());
435     }
436 
close(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError>437     fn close(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
438         let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
439         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
440         if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type {
441             return Ok(());
442         }
443         // 释放data
444         *data = FilePrivateData::Procfs(ProcfsFilePrivateData::new());
445 
446         return Ok(());
447     }
448 
read_at( &self, offset: usize, len: usize, buf: &mut [u8], data: &mut FilePrivateData, ) -> Result<usize, SystemError>449     fn read_at(
450         &self,
451         offset: usize,
452         len: usize,
453         buf: &mut [u8],
454         data: &mut FilePrivateData,
455     ) -> Result<usize, SystemError> {
456         if buf.len() < len {
457             return Err(SystemError::EINVAL);
458         }
459         // 加锁
460         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
461 
462         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
463         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
464             return Err(SystemError::EISDIR);
465         }
466 
467         // 获取数据信息
468         let private_data = match data {
469             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
470             _ => {
471                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
472             }
473         };
474 
475         // 根据文件类型读取相应数据
476         match inode.fdata.ftype {
477             ProcFileType::ProcStatus => return inode.proc_read(offset, len, buf, private_data),
478             ProcFileType::ProcMeminfo => return inode.proc_read(offset, len, buf, private_data),
479             ProcFileType::ProcKmsg => (),
480             ProcFileType::Default => (),
481         };
482 
483         // 默认读取
484         let start = inode.data.len().min(offset);
485         let end = inode.data.len().min(offset + len);
486 
487         // buffer空间不足
488         if buf.len() < (end - start) {
489             return Err(SystemError::ENOBUFS);
490         }
491 
492         // 拷贝数据
493         let src = &inode.data[start..end];
494         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
495         return Ok(src.len());
496     }
497 
write_at( &self, _offset: usize, _len: usize, _buf: &[u8], _data: &mut FilePrivateData, ) -> Result<usize, SystemError>498     fn write_at(
499         &self,
500         _offset: usize,
501         _len: usize,
502         _buf: &[u8],
503         _data: &mut FilePrivateData,
504     ) -> Result<usize, SystemError> {
505         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
506     }
507 
fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem>508     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
509         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
510     }
511 
as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any512     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
513         self
514     }
515 
metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError>516     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
517         let inode = self.0.lock();
518         let metadata = inode.metadata.clone();
519 
520         return Ok(metadata);
521     }
522 
set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError>523     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
524         let mut inode = self.0.lock();
525         inode.metadata.atime = metadata.atime;
526         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
527         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
528         inode.metadata.mode = metadata.mode;
529         inode.metadata.uid = metadata.uid;
530         inode.metadata.gid = metadata.gid;
531 
532         return Ok(());
533     }
534 
resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError>535     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
536         let mut inode = self.0.lock();
537         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
538             inode.data.resize(len, 0);
539             return Ok(());
540         } else {
541             return Err(SystemError::EINVAL);
542         }
543     }
544 
create_with_data( &self, name: &str, file_type: FileType, mode: ModeType, data: usize, ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError>545     fn create_with_data(
546         &self,
547         name: &str,
548         file_type: FileType,
549         mode: ModeType,
550         data: usize,
551     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
552         // 获取当前inode
553         let mut inode = self.0.lock();
554         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
555         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
556             return Err(SystemError::ENOTDIR);
557         }
558         // 如果有重名的,则返回
559         if inode.children.contains_key(name) {
560             return Err(SystemError::EEXIST);
561         }
562 
563         // 创建inode
564         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
565             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
566                 parent: inode.self_ref.clone(),
567                 self_ref: Weak::default(),
568                 children: BTreeMap::new(),
569                 data: Vec::new(),
570                 metadata: Metadata {
571                     dev_id: 0,
572                     inode_id: generate_inode_id(),
573                     size: 0,
574                     blk_size: 0,
575                     blocks: 0,
576                     atime: TimeSpec::default(),
577                     mtime: TimeSpec::default(),
578                     ctime: TimeSpec::default(),
579                     file_type: file_type,
580                     mode: mode,
581                     nlinks: 1,
582                     uid: 0,
583                     gid: 0,
584                     raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
585                 },
586                 fs: inode.fs.clone(),
587                 fdata: InodeInfo {
588                     pid: Pid::new(0),
589                     ftype: ProcFileType::Default,
590                 },
591             })));
592 
593         // 初始化inode的自引用的weak指针
594         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
595 
596         // 将子inode插入父inode的B树中
597         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
598 
599         return Ok(result);
600     }
601 
link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError>602     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
603         let other: &LockedProcFSInode = other
604             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
605             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
606         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
607         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
608 
609         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
610         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
611             return Err(SystemError::ENOTDIR);
612         }
613 
614         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
615         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
616             return Err(SystemError::EISDIR);
617         }
618 
619         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
620         if inode.children.contains_key(name) {
621             return Err(SystemError::EEXIST);
622         }
623 
624         inode
625             .children
626             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
627 
628         // 增加硬链接计数
629         other_locked.metadata.nlinks += 1;
630         return Ok(());
631     }
632 
unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError>633     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
634         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
635         // 如果当前inode不是目录,那么也没有子目录/文件的概念了,因此要求当前inode的类型是目录
636         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
637             return Err(SystemError::ENOTDIR);
638         }
639         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
640         if name == "." || name == ".." {
641             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
642         }
643 
644         // 获得要删除的文件的inode
645         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
646         // 减少硬链接计数
647         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
648         // 在当前目录中删除这个子目录项
649         inode.children.remove(name);
650         return Ok(());
651     }
652 
move_( &self, _old_name: &str, _target: &Arc<dyn IndexNode>, _new_name: &str, ) -> Result<(), SystemError>653     fn move_(
654         &self,
655         _old_name: &str,
656         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
657         _new_name: &str,
658     ) -> Result<(), SystemError> {
659         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
660     }
661 
find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError>662     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
663         let inode = self.0.lock();
664 
665         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
666             return Err(SystemError::ENOTDIR);
667         }
668 
669         match name {
670             "" | "." => {
671                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
672             }
673 
674             ".." => {
675                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
676             }
677             name => {
678                 // 在子目录项中查找
679                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
680             }
681         }
682     }
683 
get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError>684     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
685         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
686         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
687             return Err(SystemError::ENOTDIR);
688         }
689 
690         match ino.into() {
691             0 => {
692                 return Ok(String::from("."));
693             }
694             1 => {
695                 return Ok(String::from(".."));
696             }
697             ino => {
698                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
699                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
700                 let mut key: Vec<String> = inode
701                     .children
702                     .keys()
703                     .filter(|k| {
704                         inode
705                             .children
706                             .get(*k)
707                             .unwrap()
708                             .0
709                             .lock()
710                             .metadata
711                             .inode_id
712                             .into()
713                             == ino
714                     })
715                     .cloned()
716                     .collect();
717 
718                 match key.len() {
719                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
720                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
721                         _ => panic!("Procfs get_entry_name: key.len()={key_len}>1, current inode_id={inode_id:?}, to find={to_find:?}", key_len=key.len(), inode_id = inode.metadata.inode_id, to_find=ino)
722                     }
723             }
724         }
725     }
726 
list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError>727     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
728         let info = self.metadata()?;
729         if info.file_type != FileType::Dir {
730             return Err(SystemError::ENOTDIR);
731         }
732 
733         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
734         keys.push(String::from("."));
735         keys.push(String::from(".."));
736         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
737 
738         return Ok(keys);
739     }
740 }
741 
742 /// @brief 向procfs注册进程
procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError>743 pub fn procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
744     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
745 
746     let procfs_inode = procfs_inode
747         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
748         .expect("Failed to find procfs' root inode");
749     let fs = procfs_inode.fs();
750     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
751 
752     // 调用注册函数
753     procfs.register_pid(pid)?;
754 
755     return Ok(());
756 }
757 
758 /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError>759 pub fn procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
760     // 获取procfs实例
761     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
762 
763     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
764         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
765         .expect("Failed to find procfs' root inode");
766     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
767     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
768 
769     // 调用解除注册函数
770     return procfs.unregister_pid(pid);
771 }
772 
procfs_init() -> Result<(), SystemError>773 pub fn procfs_init() -> Result<(), SystemError> {
774     static INIT: Once = Once::new();
775     let mut result = None;
776     INIT.call_once(|| {
777         kinfo!("Initializing ProcFS...");
778         // 创建 procfs 实例
779         let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new();
780 
781         // procfs 挂载
782         let _t = ROOT_INODE()
783             .find("proc")
784             .expect("Cannot find /proc")
785             .mount(procfs)
786             .expect("Failed to mount proc");
787         kinfo!("ProcFS mounted.");
788         result = Some(Ok(()));
789     });
790 
791     return result.unwrap();
792 }
793