xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 004e86ff19727df303c23b42c7a271b9214c6898)
1*004e86ffSlogin use core::intrinsics::size_of;
206b09f34Skong 
3*004e86ffSlogin use alloc::{
4*004e86ffSlogin     borrow::ToOwned,
5*004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
6*004e86ffSlogin     format,
7*004e86ffSlogin     string::{String, ToString},
8*004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
9*004e86ffSlogin     vec::Vec,
10*004e86ffSlogin };
11*004e86ffSlogin 
12*004e86ffSlogin use crate::{
13*004e86ffSlogin     filesystem::vfs::{
14*004e86ffSlogin         core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
15*004e86ffSlogin         FileType,
16*004e86ffSlogin     },
17*004e86ffSlogin     include::bindings::bindings::{
18*004e86ffSlogin         pid_t, process_find_pcb_by_pid, EEXIST, EINVAL, EISDIR, ENOBUFS, ENOENT, ENOTDIR,
19*004e86ffSlogin         ENOTEMPTY, ENOTSUP, EPERM, ESRCH,
20*004e86ffSlogin     },
21*004e86ffSlogin     kerror,
22*004e86ffSlogin     libs::spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
23*004e86ffSlogin     time::TimeSpec,
24*004e86ffSlogin };
25*004e86ffSlogin 
26*004e86ffSlogin use super::vfs::{
27*004e86ffSlogin     file::FilePrivateData, FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Metadata, PollStatus,
28*004e86ffSlogin };
29*004e86ffSlogin 
30*004e86ffSlogin /// @brief 进程文件类型
31*004e86ffSlogin /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型
32*004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
33*004e86ffSlogin #[repr(u8)]
34*004e86ffSlogin pub enum ProcFileType {
35*004e86ffSlogin     ///展示进程状态信息
36*004e86ffSlogin     ProcStatus = 0,
37*004e86ffSlogin     //todo: 其他文件类型
38*004e86ffSlogin     ///默认文件类型
39*004e86ffSlogin     Default,
40*004e86ffSlogin }
41*004e86ffSlogin 
42*004e86ffSlogin impl From<u8> for ProcFileType {
43*004e86ffSlogin     fn from(value: u8) -> Self {
44*004e86ffSlogin         match value {
45*004e86ffSlogin             0 => ProcFileType::ProcStatus,
46*004e86ffSlogin             _ => ProcFileType::Default,
47*004e86ffSlogin         }
48*004e86ffSlogin     }
49*004e86ffSlogin }
50*004e86ffSlogin /// @brief 节点私有信息结构体
51*004e86ffSlogin /// @usage 用于传入各类文件所需的信息
52*004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
53*004e86ffSlogin pub struct InodeInfo {
54*004e86ffSlogin     ///进程的pid
55*004e86ffSlogin     pid: i64,
56*004e86ffSlogin     ///文件类型
57*004e86ffSlogin     ftype: ProcFileType,
58*004e86ffSlogin     //其他需要传入的信息在此定义
59*004e86ffSlogin }
60*004e86ffSlogin 
61*004e86ffSlogin /// @brief procfs的inode名称的最大长度
62*004e86ffSlogin const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
63*004e86ffSlogin 
64*004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体
65*004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
66*004e86ffSlogin pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>);
67*004e86ffSlogin 
68*004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统结构体
69*004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
70*004e86ffSlogin pub struct ProcFS {
71*004e86ffSlogin     /// procfs的root inode
72*004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedProcFSInode>,
73*004e86ffSlogin }
74*004e86ffSlogin 
75*004e86ffSlogin #[derive(Debug, Clone)]
76*004e86ffSlogin pub struct ProcfsFilePrivateData {
77*004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
78*004e86ffSlogin }
79*004e86ffSlogin 
80*004e86ffSlogin impl ProcfsFilePrivateData {
81*004e86ffSlogin     pub fn new() -> Self {
82*004e86ffSlogin         return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() };
83*004e86ffSlogin     }
84*004e86ffSlogin }
85*004e86ffSlogin 
86*004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁)
87*004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
88*004e86ffSlogin pub struct ProcFSInode {
89*004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
90*004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedProcFSInode>,
91*004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
92*004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedProcFSInode>,
93*004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
94*004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<LockedProcFSInode>>,
95*004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
96*004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
97*004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
98*004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
99*004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
100*004e86ffSlogin     fs: Weak<ProcFS>,
101*004e86ffSlogin     /// 储存私有信息
102*004e86ffSlogin     fdata: InodeInfo,
103*004e86ffSlogin }
104*004e86ffSlogin 
105*004e86ffSlogin /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数
106*004e86ffSlogin impl ProcFSInode {
107*004e86ffSlogin     /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0
108*004e86ffSlogin     #[inline]
109*004e86ffSlogin     fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) {
110*004e86ffSlogin         data.drain_filter(|x: &mut u8| *x == 0);
111*004e86ffSlogin         data.push(0);
112*004e86ffSlogin     }
113*004e86ffSlogin     // todo:其他数据获取函数实现
114*004e86ffSlogin 
115*004e86ffSlogin     /// @brief 打开status文件
116*004e86ffSlogin     ///
117*004e86ffSlogin     fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, i32> {
118*004e86ffSlogin         // 获取该pid对应的pcb结构体
119*004e86ffSlogin         let pid: &i64 = &self.fdata.pid;
120*004e86ffSlogin         let pcb = unsafe { process_find_pcb_by_pid(*pid).as_mut() };
121*004e86ffSlogin         let pcb = if pcb.is_none() {
122*004e86ffSlogin             kerror!(
123*004e86ffSlogin                 "ProcFS: Cannot find pcb for pid {} when opening its 'status' file.",
124*004e86ffSlogin                 pid
125*004e86ffSlogin             );
126*004e86ffSlogin             return Err(-(ESRCH as i32));
127*004e86ffSlogin         } else {
128*004e86ffSlogin             pcb.unwrap()
129*004e86ffSlogin         };
130*004e86ffSlogin         // 传入数据
131*004e86ffSlogin         let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
132*004e86ffSlogin         // !!!!!由于目前有bug,不能获取到pcb的name,因此暂时用'Unknown'代替
133*004e86ffSlogin         let tmp_name: Vec<u8> = "Unknown".as_bytes().to_vec();
134*004e86ffSlogin         // kdebug!("pcb.name={:?}", pcb.name);
135*004e86ffSlogin         // let mut tmp_name: Vec<u8> = Vec::with_capacity(pcb.name.len());
136*004e86ffSlogin         // for val in pcb.name.iter() {
137*004e86ffSlogin         //     tmp_name.push(*val as u8);
138*004e86ffSlogin         // }
139*004e86ffSlogin 
140*004e86ffSlogin         pdata.append(
141*004e86ffSlogin             &mut format!(
142*004e86ffSlogin                 "Name:\t{}",
143*004e86ffSlogin                 String::from_utf8(tmp_name).unwrap_or("NULL".to_string())
144*004e86ffSlogin             )
145*004e86ffSlogin             .as_bytes()
146*004e86ffSlogin             .to_owned(),
147*004e86ffSlogin         );
148*004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nstate:\t{}", pcb.state).as_bytes().to_owned());
149*004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\npid:\t{}", pcb.pid).as_bytes().to_owned());
150*004e86ffSlogin         pdata.append(
151*004e86ffSlogin             &mut format!("\nPpid:\t{}", unsafe { *pcb.parent_pcb }.pid)
152*004e86ffSlogin                 .as_bytes()
153*004e86ffSlogin                 .to_owned(),
154*004e86ffSlogin         );
155*004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", pcb.cpu_id).as_bytes().to_owned());
156*004e86ffSlogin         pdata.append(
157*004e86ffSlogin             &mut format!("\npriority:\t{}", pcb.priority)
158*004e86ffSlogin                 .as_bytes()
159*004e86ffSlogin                 .to_owned(),
160*004e86ffSlogin         );
161*004e86ffSlogin         pdata.append(
162*004e86ffSlogin             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count)
163*004e86ffSlogin                 .as_bytes()
164*004e86ffSlogin                 .to_owned(),
165*004e86ffSlogin         );
166*004e86ffSlogin         pdata.append(
167*004e86ffSlogin             &mut format!("\nvrtime:\t{}", pcb.virtual_runtime)
168*004e86ffSlogin                 .as_bytes()
169*004e86ffSlogin                 .to_owned(),
170*004e86ffSlogin         );
171*004e86ffSlogin 
172*004e86ffSlogin         // 当前进程运行过程中占用内存的峰值
173*004e86ffSlogin         let hiwater_vm: u64 =
174*004e86ffSlogin             unsafe { *(*pcb.mm).vmas }.vm_end - unsafe { *(*pcb.mm).vmas }.vm_start;
175*004e86ffSlogin         // 进程数据段的大小
176*004e86ffSlogin         let text: u64 = unsafe { *pcb.mm }.code_addr_end - unsafe { *pcb.mm }.code_addr_start;
177*004e86ffSlogin         // 进程代码的大小
178*004e86ffSlogin         let data: u64 = unsafe { *pcb.mm }.data_addr_end - unsafe { *pcb.mm }.data_addr_start;
179*004e86ffSlogin 
180*004e86ffSlogin         pdata.append(
181*004e86ffSlogin             &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
182*004e86ffSlogin                 .as_bytes()
183*004e86ffSlogin                 .to_owned(),
184*004e86ffSlogin         );
185*004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
186*004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB\n", text).as_bytes().to_owned());
187*004e86ffSlogin 
188*004e86ffSlogin         // 去除多余的\0
189*004e86ffSlogin         self.trim_string(pdata);
190*004e86ffSlogin 
191*004e86ffSlogin         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
192*004e86ffSlogin     }
193*004e86ffSlogin 
194*004e86ffSlogin     /// status文件读取函数
195*004e86ffSlogin     fn read_status(
196*004e86ffSlogin         &self,
197*004e86ffSlogin         offset: usize,
198*004e86ffSlogin         len: usize,
199*004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
200*004e86ffSlogin         _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
201*004e86ffSlogin     ) -> Result<usize, i32> {
202*004e86ffSlogin         let start = _pdata.data.len().min(offset);
203*004e86ffSlogin         let end = _pdata.data.len().min(offset + len);
204*004e86ffSlogin 
205*004e86ffSlogin         // buffer空间不足
206*004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
207*004e86ffSlogin             return Err(-(ENOBUFS as i32));
208*004e86ffSlogin         }
209*004e86ffSlogin 
210*004e86ffSlogin         // 拷贝数据
211*004e86ffSlogin         let src = &_pdata.data[start..end];
212*004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
213*004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
214*004e86ffSlogin     }
215*004e86ffSlogin }
216*004e86ffSlogin 
217*004e86ffSlogin impl FileSystem for ProcFS {
218*004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
219*004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
220*004e86ffSlogin     }
221*004e86ffSlogin 
222*004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
223*004e86ffSlogin         return FsInfo {
224*004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
225*004e86ffSlogin             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
226*004e86ffSlogin         };
227*004e86ffSlogin     }
228*004e86ffSlogin 
229*004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
230*004e86ffSlogin         self
231*004e86ffSlogin     }
232*004e86ffSlogin }
233*004e86ffSlogin 
234*004e86ffSlogin impl ProcFS {
235*004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
236*004e86ffSlogin         // 初始化root inode
237*004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
238*004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
239*004e86ffSlogin                 parent: Weak::default(),
240*004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
241*004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
242*004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
243*004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
244*004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
245*004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
246*004e86ffSlogin                     size: 0,
247*004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
248*004e86ffSlogin                     blocks: 0,
249*004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
250*004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
251*004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
252*004e86ffSlogin                     file_type: FileType::Dir,
253*004e86ffSlogin                     mode: 0o777,
254*004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
255*004e86ffSlogin                     uid: 0,
256*004e86ffSlogin                     gid: 0,
257*004e86ffSlogin                     raw_dev: 0,
258*004e86ffSlogin                 },
259*004e86ffSlogin                 fs: Weak::default(),
260*004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
261*004e86ffSlogin                     pid: 0,
262*004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
263*004e86ffSlogin                 },
264*004e86ffSlogin             })));
265*004e86ffSlogin 
266*004e86ffSlogin         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS { root_inode: root });
267*004e86ffSlogin 
268*004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
269*004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
270*004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
271*004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
272*004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
273*004e86ffSlogin         // 释放锁
274*004e86ffSlogin         drop(root_guard);
275*004e86ffSlogin 
276*004e86ffSlogin         return result;
277*004e86ffSlogin     }
278*004e86ffSlogin 
279*004e86ffSlogin     /// @brief 进程注册函数
280*004e86ffSlogin     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
281*004e86ffSlogin     pub fn register_pid(&self, pid: i64) -> Result<(), i32> {
282*004e86ffSlogin         // 获取当前inode
283*004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
284*004e86ffSlogin         // 创建对应进程文件夹
285*004e86ffSlogin         let _pf: Arc<dyn IndexNode> = proc.create(&pid.to_string(), FileType::Dir, 0o777)?;
286*004e86ffSlogin         // 创建相关文件
287*004e86ffSlogin         // status文件
288*004e86ffSlogin         let binding: Arc<dyn IndexNode> = _pf.create("status", FileType::File, 0o777)?;
289*004e86ffSlogin         let _sf: &LockedProcFSInode = binding
290*004e86ffSlogin             .as_any_ref()
291*004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
292*004e86ffSlogin             .unwrap();
293*004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.pid = pid;
294*004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
295*004e86ffSlogin 
296*004e86ffSlogin         //todo: 创建其他文件
297*004e86ffSlogin 
298*004e86ffSlogin         return Ok(());
299*004e86ffSlogin     }
300*004e86ffSlogin 
301*004e86ffSlogin     /// @brief 解除进程注册
302*004e86ffSlogin     ///
303*004e86ffSlogin     pub fn unregister_pid(&self, pid: i64) -> Result<(), i32> {
304*004e86ffSlogin         // 获取当前inode
305*004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
306*004e86ffSlogin         // 获取进程文件夹
307*004e86ffSlogin         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&format!("{}", pid))?;
308*004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹下文件
309*004e86ffSlogin         pid_dir.unlink("status")?;
310*004e86ffSlogin 
311*004e86ffSlogin         // 查看进程文件是否还存在
312*004e86ffSlogin         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
313*004e86ffSlogin 
314*004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹
315*004e86ffSlogin         proc.unlink(&format!("{}", pid))?;
316*004e86ffSlogin 
317*004e86ffSlogin         return Ok(());
318*004e86ffSlogin     }
319*004e86ffSlogin }
320*004e86ffSlogin 
321*004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedProcFSInode {
322*004e86ffSlogin     fn open(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), i32> {
323*004e86ffSlogin         // 加锁
324*004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
325*004e86ffSlogin 
326*004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
327*004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type {
328*004e86ffSlogin             return Ok(());
329*004e86ffSlogin         }
330*004e86ffSlogin         let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new();
331*004e86ffSlogin         // 根据文件类型获取相应数据
332*004e86ffSlogin         let file_size = match inode.fdata.ftype {
333*004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?,
334*004e86ffSlogin             _ => {
335*004e86ffSlogin                 todo!()
336*004e86ffSlogin             }
337*004e86ffSlogin         };
338*004e86ffSlogin         *data = FilePrivateData::Procfs(private_data);
339*004e86ffSlogin         // 更新metadata里面的文件大小数值
340*004e86ffSlogin         inode.metadata.size = file_size;
341*004e86ffSlogin 
342*004e86ffSlogin         return Ok(());
343*004e86ffSlogin     }
344*004e86ffSlogin 
345*004e86ffSlogin     fn close(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), i32> {
346*004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
347*004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
348*004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type {
349*004e86ffSlogin             return Ok(());
350*004e86ffSlogin         }
351*004e86ffSlogin         // 获取数据信息
352*004e86ffSlogin         let private_data = match data {
353*004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
354*004e86ffSlogin             _ => {
355*004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
356*004e86ffSlogin             }
357*004e86ffSlogin         };
358*004e86ffSlogin         // 释放资源
359*004e86ffSlogin         drop(private_data);
360*004e86ffSlogin         return Ok(());
361*004e86ffSlogin     }
362*004e86ffSlogin 
363*004e86ffSlogin     fn read_at(
364*004e86ffSlogin         &self,
365*004e86ffSlogin         offset: usize,
366*004e86ffSlogin         len: usize,
367*004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
368*004e86ffSlogin         data: &mut FilePrivateData,
369*004e86ffSlogin     ) -> Result<usize, i32> {
370*004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
371*004e86ffSlogin             return Err(-(EINVAL as i32));
372*004e86ffSlogin         }
373*004e86ffSlogin         // 加锁
374*004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
375*004e86ffSlogin 
376*004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
377*004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
378*004e86ffSlogin             return Err(-(EISDIR as i32));
379*004e86ffSlogin         }
380*004e86ffSlogin 
381*004e86ffSlogin         // 获取数据信息
382*004e86ffSlogin         let private_data = match data {
383*004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
384*004e86ffSlogin             _ => {
385*004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
386*004e86ffSlogin             }
387*004e86ffSlogin         };
388*004e86ffSlogin 
389*004e86ffSlogin         // 根据文件类型读取相应数据
390*004e86ffSlogin         match inode.fdata.ftype {
391*004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => return inode.read_status(offset, len, buf, private_data),
392*004e86ffSlogin             ProcFileType::Default => (),
393*004e86ffSlogin         };
394*004e86ffSlogin 
395*004e86ffSlogin         // 默认读取
396*004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
397*004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
398*004e86ffSlogin 
399*004e86ffSlogin         // buffer空间不足
400*004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
401*004e86ffSlogin             return Err(-(ENOBUFS as i32));
402*004e86ffSlogin         }
403*004e86ffSlogin 
404*004e86ffSlogin         // 拷贝数据
405*004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
406*004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
407*004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
408*004e86ffSlogin     }
409*004e86ffSlogin 
410*004e86ffSlogin     fn write_at(
411*004e86ffSlogin         &self,
412*004e86ffSlogin         _offset: usize,
413*004e86ffSlogin         _len: usize,
414*004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
415*004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
416*004e86ffSlogin     ) -> Result<usize, i32> {
417*004e86ffSlogin         return Err(-(ENOTSUP as i32));
418*004e86ffSlogin     }
419*004e86ffSlogin 
420*004e86ffSlogin     fn poll(&self) -> Result<PollStatus, i32> {
421*004e86ffSlogin         // 加锁
422*004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
423*004e86ffSlogin 
424*004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
425*004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
426*004e86ffSlogin             return Err(-(EISDIR as i32));
427*004e86ffSlogin         }
428*004e86ffSlogin 
429*004e86ffSlogin         return Ok(PollStatus {
430*004e86ffSlogin             flags: PollStatus::READ_MASK,
431*004e86ffSlogin         });
432*004e86ffSlogin     }
433*004e86ffSlogin 
434*004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
435*004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
436*004e86ffSlogin     }
437*004e86ffSlogin 
438*004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
439*004e86ffSlogin         self
440*004e86ffSlogin     }
441*004e86ffSlogin 
442*004e86ffSlogin     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, i32> {
443*004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
444*004e86ffSlogin         let metadata = inode.metadata.clone();
445*004e86ffSlogin 
446*004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
447*004e86ffSlogin     }
448*004e86ffSlogin 
449*004e86ffSlogin     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), i32> {
450*004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
451*004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
452*004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
453*004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
454*004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
455*004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
456*004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
457*004e86ffSlogin 
458*004e86ffSlogin         return Ok(());
459*004e86ffSlogin     }
460*004e86ffSlogin 
461*004e86ffSlogin     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), i32> {
462*004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
463*004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
464*004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
465*004e86ffSlogin             return Ok(());
466*004e86ffSlogin         } else {
467*004e86ffSlogin             return Err(-(EINVAL as i32));
468*004e86ffSlogin         }
469*004e86ffSlogin     }
470*004e86ffSlogin 
471*004e86ffSlogin     fn create_with_data(
472*004e86ffSlogin         &self,
473*004e86ffSlogin         name: &str,
474*004e86ffSlogin         file_type: FileType,
475*004e86ffSlogin         mode: u32,
476*004e86ffSlogin         data: usize,
477*004e86ffSlogin     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, i32> {
478*004e86ffSlogin         // 获取当前inode
479*004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
480*004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
481*004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
482*004e86ffSlogin             return Err(-(ENOTDIR as i32));
483*004e86ffSlogin         }
484*004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
485*004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
486*004e86ffSlogin             return Err(-(EEXIST as i32));
487*004e86ffSlogin         }
488*004e86ffSlogin 
489*004e86ffSlogin         // 创建inode
490*004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
491*004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
492*004e86ffSlogin                 parent: inode.self_ref.clone(),
493*004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
494*004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
495*004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
496*004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
497*004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
498*004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
499*004e86ffSlogin                     size: 0,
500*004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
501*004e86ffSlogin                     blocks: 0,
502*004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
503*004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
504*004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
505*004e86ffSlogin                     file_type: file_type,
506*004e86ffSlogin                     mode: mode,
507*004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
508*004e86ffSlogin                     uid: 0,
509*004e86ffSlogin                     gid: 0,
510*004e86ffSlogin                     raw_dev: data,
511*004e86ffSlogin                 },
512*004e86ffSlogin                 fs: inode.fs.clone(),
513*004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
514*004e86ffSlogin                     pid: 0,
515*004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
516*004e86ffSlogin                 },
517*004e86ffSlogin             })));
518*004e86ffSlogin 
519*004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
520*004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
521*004e86ffSlogin 
522*004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
523*004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
524*004e86ffSlogin 
525*004e86ffSlogin         return Ok(result);
526*004e86ffSlogin     }
527*004e86ffSlogin 
528*004e86ffSlogin     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), i32> {
529*004e86ffSlogin         let other: &LockedProcFSInode = other
530*004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
531*004e86ffSlogin             .ok_or(-(EPERM as i32))?;
532*004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
533*004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
534*004e86ffSlogin 
535*004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
536*004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
537*004e86ffSlogin             return Err(-(ENOTDIR as i32));
538*004e86ffSlogin         }
539*004e86ffSlogin 
540*004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
541*004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
542*004e86ffSlogin             return Err(-(EISDIR as i32));
543*004e86ffSlogin         }
544*004e86ffSlogin 
545*004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
546*004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
547*004e86ffSlogin             return Err(-(EEXIST as i32));
548*004e86ffSlogin         }
549*004e86ffSlogin 
550*004e86ffSlogin         inode
551*004e86ffSlogin             .children
552*004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
553*004e86ffSlogin 
554*004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
555*004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
556*004e86ffSlogin         return Ok(());
557*004e86ffSlogin     }
558*004e86ffSlogin 
559*004e86ffSlogin     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), i32> {
560*004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
561*004e86ffSlogin         // 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
562*004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
563*004e86ffSlogin             return Err(-(ENOTDIR as i32));
564*004e86ffSlogin         }
565*004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
566*004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
567*004e86ffSlogin             return Err(-(ENOTEMPTY as i32));
568*004e86ffSlogin         }
569*004e86ffSlogin 
570*004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
571*004e86ffSlogin         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(-(ENOENT as i32))?;
572*004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
573*004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
574*004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
575*004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
576*004e86ffSlogin         return Ok(());
577*004e86ffSlogin     }
578*004e86ffSlogin 
579*004e86ffSlogin     fn move_(
580*004e86ffSlogin         &self,
581*004e86ffSlogin         _old_name: &str,
582*004e86ffSlogin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
583*004e86ffSlogin         _new_name: &str,
584*004e86ffSlogin     ) -> Result<(), i32> {
585*004e86ffSlogin         return Err(-(ENOTSUP as i32));
586*004e86ffSlogin     }
587*004e86ffSlogin 
588*004e86ffSlogin     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, i32> {
589*004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
590*004e86ffSlogin 
591*004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
592*004e86ffSlogin             return Err(-(ENOTDIR as i32));
593*004e86ffSlogin         }
594*004e86ffSlogin 
595*004e86ffSlogin         match name {
596*004e86ffSlogin             "" | "." => {
597*004e86ffSlogin                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(-(ENOENT as i32))?);
598*004e86ffSlogin             }
599*004e86ffSlogin 
600*004e86ffSlogin             ".." => {
601*004e86ffSlogin                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(-(ENOENT as i32))?);
602*004e86ffSlogin             }
603*004e86ffSlogin             name => {
604*004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
605*004e86ffSlogin                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(-(ENOENT as i32))?.clone());
606*004e86ffSlogin             }
607*004e86ffSlogin         }
608*004e86ffSlogin     }
609*004e86ffSlogin 
610*004e86ffSlogin     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, i32> {
611*004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
612*004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
613*004e86ffSlogin             return Err(-(ENOTDIR as i32));
614*004e86ffSlogin         }
615*004e86ffSlogin 
616*004e86ffSlogin         match ino {
617*004e86ffSlogin             0 => {
618*004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
619*004e86ffSlogin             }
620*004e86ffSlogin             1 => {
621*004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
622*004e86ffSlogin             }
623*004e86ffSlogin             ino => {
624*004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
625*004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
626*004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
627*004e86ffSlogin                     .children
628*004e86ffSlogin                     .keys()
629*004e86ffSlogin                     .filter(|k| inode.children.get(*k).unwrap().0.lock().metadata.inode_id == ino)
630*004e86ffSlogin                     .cloned()
631*004e86ffSlogin                     .collect();
632*004e86ffSlogin 
633*004e86ffSlogin                 match key.len() {
634*004e86ffSlogin                         0=>{return Err(-(ENOENT as i32));}
635*004e86ffSlogin                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
636*004e86ffSlogin                         _ => 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)
637*004e86ffSlogin                     }
638*004e86ffSlogin             }
639*004e86ffSlogin         }
640*004e86ffSlogin     }
641*004e86ffSlogin 
642*004e86ffSlogin     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, i32> {
643*004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
644*004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
645*004e86ffSlogin             return Err(-(ENOTDIR as i32));
646*004e86ffSlogin         }
647*004e86ffSlogin 
648*004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
649*004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
650*004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
651*004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
652*004e86ffSlogin 
653*004e86ffSlogin         return Ok(keys);
654*004e86ffSlogin     }
655*004e86ffSlogin }
656*004e86ffSlogin 
657*004e86ffSlogin #[no_mangle]
658*004e86ffSlogin pub extern "C" fn rs_procfs_register_pid(pid: pid_t) -> u64 {
659*004e86ffSlogin     let r = procfs_register_pid(pid);
660*004e86ffSlogin     if r.is_ok() {
661*004e86ffSlogin         return 0;
662*004e86ffSlogin     } else {
663*004e86ffSlogin         return r.unwrap_err() as u64;
664*004e86ffSlogin     }
665*004e86ffSlogin }
666*004e86ffSlogin 
667*004e86ffSlogin /// @brief 向procfs注册进程
668*004e86ffSlogin pub fn procfs_register_pid(pid: pid_t) -> Result<(), i32> {
669*004e86ffSlogin     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
670*004e86ffSlogin 
671*004e86ffSlogin     let procfs_inode = procfs_inode
672*004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
673*004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
674*004e86ffSlogin     let fs = procfs_inode.fs();
675*004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
676*004e86ffSlogin 
677*004e86ffSlogin     // 调用注册函数
678*004e86ffSlogin     procfs.register_pid(pid)?;
679*004e86ffSlogin 
680*004e86ffSlogin     return Ok(());
681*004e86ffSlogin }
682*004e86ffSlogin 
683*004e86ffSlogin #[no_mangle]
684*004e86ffSlogin pub extern "C" fn rs_procfs_unregister_pid(pid: pid_t) -> u64 {
685*004e86ffSlogin     let r = procfs_unregister_pid(pid);
686*004e86ffSlogin     if r.is_ok() {
687*004e86ffSlogin         return 0;
688*004e86ffSlogin     } else {
689*004e86ffSlogin         return r.unwrap_err() as u64;
690*004e86ffSlogin     }
691*004e86ffSlogin }
692*004e86ffSlogin 
693*004e86ffSlogin /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
694*004e86ffSlogin pub fn procfs_unregister_pid(pid: pid_t) -> Result<(), i32> {
695*004e86ffSlogin     // 获取procfs实例
696*004e86ffSlogin     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
697*004e86ffSlogin 
698*004e86ffSlogin     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
699*004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
700*004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
701*004e86ffSlogin     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
702*004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
703*004e86ffSlogin 
704*004e86ffSlogin     // 调用解除注册函数
705*004e86ffSlogin     return procfs.unregister_pid(pid);
706*004e86ffSlogin }
707