1004e86ffSlogin use core::intrinsics::size_of; 206b09f34Skong 3004e86ffSlogin use alloc::{ 4004e86ffSlogin borrow::ToOwned, 5004e86ffSlogin collections::BTreeMap, 6004e86ffSlogin format, 71496ba7bSLoGin string::String, 8004e86ffSlogin sync::{Arc, Weak}, 9004e86ffSlogin vec::Vec, 10004e86ffSlogin }; 1191e9d4abSLoGin use system_error::SystemError; 12004e86ffSlogin 13004e86ffSlogin use crate::{ 1434e6d6c8Syuyi2439 arch::mm::LockedFrameAllocator, 15004e86ffSlogin filesystem::vfs::{ 16004e86ffSlogin core::{generate_inode_id, ROOT_INODE}, 17004e86ffSlogin FileType, 18004e86ffSlogin }, 19b087521eSChiichen kerror, kinfo, 20b087521eSChiichen libs::{ 21b087521eSChiichen once::Once, 22b087521eSChiichen spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard}, 23b087521eSChiichen }, 244fda81ceSLoGin mm::allocator::page_frame::FrameAllocator, 251496ba7bSLoGin process::{Pid, ProcessManager}, 2678bf93f0SYJwu2023 time::TimeSpec, 27004e86ffSlogin }; 28004e86ffSlogin 29004e86ffSlogin use super::vfs::{ 3078bf93f0SYJwu2023 file::{FileMode, FilePrivateData}, 316b4e7a29SLoGin syscall::ModeType, 3240609970SGnoCiYeH FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Metadata, 33004e86ffSlogin }; 34004e86ffSlogin 35004e86ffSlogin /// @brief 进程文件类型 36004e86ffSlogin /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型 37004e86ffSlogin #[derive(Debug)] 38004e86ffSlogin #[repr(u8)] 39004e86ffSlogin pub enum ProcFileType { 40004e86ffSlogin ///展示进程状态信息 41004e86ffSlogin ProcStatus = 0, 4234e6d6c8Syuyi2439 /// meminfo 4334e6d6c8Syuyi2439 ProcMeminfo = 1, 44004e86ffSlogin //todo: 其他文件类型 45004e86ffSlogin ///默认文件类型 46004e86ffSlogin Default, 47004e86ffSlogin } 48004e86ffSlogin 49004e86ffSlogin impl From<u8> for ProcFileType { 50004e86ffSlogin fn from(value: u8) -> Self { 51004e86ffSlogin match value { 52004e86ffSlogin 0 => ProcFileType::ProcStatus, 5334e6d6c8Syuyi2439 1 => ProcFileType::ProcMeminfo, 54004e86ffSlogin _ => ProcFileType::Default, 55004e86ffSlogin } 56004e86ffSlogin } 57004e86ffSlogin } 58004e86ffSlogin /// @brief 节点私有信息结构体 59004e86ffSlogin /// @usage 用于传入各类文件所需的信息 60004e86ffSlogin #[derive(Debug)] 61004e86ffSlogin pub struct InodeInfo { 62004e86ffSlogin ///进程的pid 631496ba7bSLoGin pid: Pid, 64004e86ffSlogin ///文件类型 65004e86ffSlogin ftype: ProcFileType, 66004e86ffSlogin //其他需要传入的信息在此定义 67004e86ffSlogin } 68004e86ffSlogin 69004e86ffSlogin /// @brief procfs的inode名称的最大长度 70004e86ffSlogin const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64; 71004e86ffSlogin 72004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体 73004e86ffSlogin #[derive(Debug)] 74004e86ffSlogin pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>); 75004e86ffSlogin 76004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统结构体 77004e86ffSlogin #[derive(Debug)] 78004e86ffSlogin pub struct ProcFS { 79004e86ffSlogin /// procfs的root inode 80004e86ffSlogin root_inode: Arc<LockedProcFSInode>, 81004e86ffSlogin } 82004e86ffSlogin 83004e86ffSlogin #[derive(Debug, Clone)] 84004e86ffSlogin pub struct ProcfsFilePrivateData { 85004e86ffSlogin data: Vec<u8>, 86004e86ffSlogin } 87004e86ffSlogin 88004e86ffSlogin impl ProcfsFilePrivateData { 89004e86ffSlogin pub fn new() -> Self { 90004e86ffSlogin return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() }; 91004e86ffSlogin } 92004e86ffSlogin } 93004e86ffSlogin 94004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁) 95004e86ffSlogin #[derive(Debug)] 96004e86ffSlogin pub struct ProcFSInode { 97004e86ffSlogin /// 指向父Inode的弱引用 98004e86ffSlogin parent: Weak<LockedProcFSInode>, 99004e86ffSlogin /// 指向自身的弱引用 100004e86ffSlogin self_ref: Weak<LockedProcFSInode>, 101004e86ffSlogin /// 子Inode的B树 102004e86ffSlogin children: BTreeMap<String, Arc<LockedProcFSInode>>, 103004e86ffSlogin /// 当前inode的数据部分 104004e86ffSlogin data: Vec<u8>, 105004e86ffSlogin /// 当前inode的元数据 106004e86ffSlogin metadata: Metadata, 107004e86ffSlogin /// 指向inode所在的文件系统对象的指针 108004e86ffSlogin fs: Weak<ProcFS>, 109004e86ffSlogin /// 储存私有信息 110004e86ffSlogin fdata: InodeInfo, 111004e86ffSlogin } 112004e86ffSlogin 113004e86ffSlogin /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数 114004e86ffSlogin impl ProcFSInode { 115004e86ffSlogin /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0 116004e86ffSlogin #[inline] 117004e86ffSlogin fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) { 1181a72a751SLoGin data.retain(|x| *x != 0); 1191a72a751SLoGin 120004e86ffSlogin data.push(0); 121004e86ffSlogin } 122004e86ffSlogin // todo:其他数据获取函数实现 123004e86ffSlogin 124004e86ffSlogin /// @brief 打开status文件 125004e86ffSlogin /// 126676b8ef6SMork fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> { 127004e86ffSlogin // 获取该pid对应的pcb结构体 1281496ba7bSLoGin let pid = self.fdata.pid; 1291496ba7bSLoGin let pcb = ProcessManager::find(pid); 130004e86ffSlogin let pcb = if pcb.is_none() { 131004e86ffSlogin kerror!( 1321496ba7bSLoGin "ProcFS: Cannot find pcb for pid {:?} when opening its 'status' file.", 133004e86ffSlogin pid 134004e86ffSlogin ); 135676b8ef6SMork return Err(SystemError::ESRCH); 136004e86ffSlogin } else { 137004e86ffSlogin pcb.unwrap() 138004e86ffSlogin }; 139004e86ffSlogin // 传入数据 140004e86ffSlogin let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data; 141004e86ffSlogin 142004e86ffSlogin pdata.append( 1431496ba7bSLoGin &mut format!("Name:\t{}", pcb.basic().name()) 144004e86ffSlogin .as_bytes() 145004e86ffSlogin .to_owned(), 146004e86ffSlogin ); 147004e86ffSlogin 1481496ba7bSLoGin let sched_info_guard = pcb.sched_info(); 149*0d6cf65aSLoGin let state = sched_info_guard.inner_lock_read_irqsave().state(); 1501496ba7bSLoGin let cpu_id = sched_info_guard 1511496ba7bSLoGin .on_cpu() 1521496ba7bSLoGin .map(|cpu| cpu as i32) 1531496ba7bSLoGin .unwrap_or(-1); 1541496ba7bSLoGin 1551496ba7bSLoGin let priority = sched_info_guard.priority(); 1561496ba7bSLoGin let vrtime = sched_info_guard.virtual_runtime(); 1571496ba7bSLoGin 1581496ba7bSLoGin pdata.append(&mut format!("\nState:\t{:?}", state).as_bytes().to_owned()); 1591496ba7bSLoGin pdata.append( 1601496ba7bSLoGin &mut format!("\nPid:\t{}", pcb.pid().into()) 1611496ba7bSLoGin .as_bytes() 1621496ba7bSLoGin .to_owned(), 1631496ba7bSLoGin ); 1641496ba7bSLoGin pdata.append( 1651496ba7bSLoGin &mut format!("\nPpid:\t{}", pcb.basic().ppid().into()) 1661496ba7bSLoGin .as_bytes() 1671496ba7bSLoGin .to_owned(), 1681496ba7bSLoGin ); 1691496ba7bSLoGin pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", cpu_id).as_bytes().to_owned()); 1701496ba7bSLoGin pdata.append( 1711496ba7bSLoGin &mut format!("\npriority:\t{}", priority.data()) 1721496ba7bSLoGin .as_bytes() 1731496ba7bSLoGin .to_owned(), 1741496ba7bSLoGin ); 1751496ba7bSLoGin pdata.append( 1761496ba7bSLoGin &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count()) 1771496ba7bSLoGin .as_bytes() 1781496ba7bSLoGin .to_owned(), 1791496ba7bSLoGin ); 1801496ba7bSLoGin pdata.append(&mut format!("\nvrtime:\t{}", vrtime).as_bytes().to_owned()); 1811496ba7bSLoGin 1827b32f508SLoGin if let Some(user_vm) = pcb.basic().user_vm() { 1837b32f508SLoGin let address_space_guard = user_vm.read(); 18440fe15e0SLoGin // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值 18540fe15e0SLoGin let hiwater_vm: u64 = 0; 18640fe15e0SLoGin // 进程代码段的大小 18740fe15e0SLoGin let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024; 188004e86ffSlogin // 进程数据段的大小 18940fe15e0SLoGin let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024; 19040fe15e0SLoGin drop(address_space_guard); 191004e86ffSlogin pdata.append( 192004e86ffSlogin &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm) 193004e86ffSlogin .as_bytes() 194004e86ffSlogin .to_owned(), 195004e86ffSlogin ); 196004e86ffSlogin pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned()); 1971496ba7bSLoGin pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB", text).as_bytes().to_owned()); 1987b32f508SLoGin } 1997b32f508SLoGin 2001496ba7bSLoGin pdata.append( 2011496ba7bSLoGin &mut format!("\nflags: {:?}\n", pcb.flags().clone()) 2021496ba7bSLoGin .as_bytes() 2031496ba7bSLoGin .to_owned(), 2041496ba7bSLoGin ); 205004e86ffSlogin 206004e86ffSlogin // 去除多余的\0 207004e86ffSlogin self.trim_string(pdata); 208004e86ffSlogin 209004e86ffSlogin return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64); 210004e86ffSlogin } 211004e86ffSlogin 21234e6d6c8Syuyi2439 /// 打开 meminfo 文件 21334e6d6c8Syuyi2439 fn open_meminfo(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> { 21434e6d6c8Syuyi2439 // 获取内存信息 2154fda81ceSLoGin let usage = unsafe { LockedFrameAllocator.usage() }; 21634e6d6c8Syuyi2439 21734e6d6c8Syuyi2439 // 传入数据 21834e6d6c8Syuyi2439 let data: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data; 21934e6d6c8Syuyi2439 22034e6d6c8Syuyi2439 data.append( 22134e6d6c8Syuyi2439 &mut format!("MemTotal:\t{} kB\n", usage.total().bytes() >> 10) 22234e6d6c8Syuyi2439 .as_bytes() 22334e6d6c8Syuyi2439 .to_owned(), 22434e6d6c8Syuyi2439 ); 22534e6d6c8Syuyi2439 22634e6d6c8Syuyi2439 data.append( 22734e6d6c8Syuyi2439 &mut format!("MemFree:\t{} kB\n", usage.free().bytes() >> 10) 22834e6d6c8Syuyi2439 .as_bytes() 22934e6d6c8Syuyi2439 .to_owned(), 23034e6d6c8Syuyi2439 ); 23134e6d6c8Syuyi2439 23234e6d6c8Syuyi2439 // 去除多余的\0 23334e6d6c8Syuyi2439 self.trim_string(data); 23434e6d6c8Syuyi2439 23534e6d6c8Syuyi2439 return Ok((data.len() * size_of::<u8>()) as i64); 23634e6d6c8Syuyi2439 } 23734e6d6c8Syuyi2439 23834e6d6c8Syuyi2439 /// proc文件系统读取函数 23934e6d6c8Syuyi2439 fn proc_read( 240004e86ffSlogin &self, 241004e86ffSlogin offset: usize, 242004e86ffSlogin len: usize, 243004e86ffSlogin buf: &mut [u8], 244004e86ffSlogin _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData, 245676b8ef6SMork ) -> Result<usize, SystemError> { 246004e86ffSlogin let start = _pdata.data.len().min(offset); 247004e86ffSlogin let end = _pdata.data.len().min(offset + len); 248004e86ffSlogin 249004e86ffSlogin // buffer空间不足 250004e86ffSlogin if buf.len() < (end - start) { 251676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOBUFS); 252004e86ffSlogin } 253004e86ffSlogin 254004e86ffSlogin // 拷贝数据 255004e86ffSlogin let src = &_pdata.data[start..end]; 256004e86ffSlogin buf[0..src.len()].copy_from_slice(src); 257004e86ffSlogin return Ok(src.len()); 258004e86ffSlogin } 259004e86ffSlogin } 260004e86ffSlogin 261004e86ffSlogin impl FileSystem for ProcFS { 262004e86ffSlogin fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> { 263004e86ffSlogin return self.root_inode.clone(); 264004e86ffSlogin } 265004e86ffSlogin 266004e86ffSlogin fn info(&self) -> FsInfo { 267004e86ffSlogin return FsInfo { 268004e86ffSlogin blk_dev_id: 0, 269004e86ffSlogin max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN, 270004e86ffSlogin }; 271004e86ffSlogin } 272004e86ffSlogin 273004e86ffSlogin fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any { 274004e86ffSlogin self 275004e86ffSlogin } 276004e86ffSlogin } 277004e86ffSlogin 278004e86ffSlogin impl ProcFS { 279004e86ffSlogin pub fn new() -> Arc<Self> { 280004e86ffSlogin // 初始化root inode 281004e86ffSlogin let root: Arc<LockedProcFSInode> = 282004e86ffSlogin Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode { 283004e86ffSlogin parent: Weak::default(), 284004e86ffSlogin self_ref: Weak::default(), 285004e86ffSlogin children: BTreeMap::new(), 286004e86ffSlogin data: Vec::new(), 287004e86ffSlogin metadata: Metadata { 288004e86ffSlogin dev_id: 0, 289004e86ffSlogin inode_id: generate_inode_id(), 290004e86ffSlogin size: 0, 291004e86ffSlogin blk_size: 0, 292004e86ffSlogin blocks: 0, 293004e86ffSlogin atime: TimeSpec::default(), 294004e86ffSlogin mtime: TimeSpec::default(), 295004e86ffSlogin ctime: TimeSpec::default(), 296004e86ffSlogin file_type: FileType::Dir, 29734e6d6c8Syuyi2439 mode: ModeType::from_bits_truncate(0o555), 298004e86ffSlogin nlinks: 1, 299004e86ffSlogin uid: 0, 300004e86ffSlogin gid: 0, 301004e86ffSlogin raw_dev: 0, 302004e86ffSlogin }, 303004e86ffSlogin fs: Weak::default(), 304004e86ffSlogin fdata: InodeInfo { 3051496ba7bSLoGin pid: Pid::new(0), 306004e86ffSlogin ftype: ProcFileType::Default, 307004e86ffSlogin }, 308004e86ffSlogin }))); 309004e86ffSlogin 310004e86ffSlogin let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS { root_inode: root }); 311004e86ffSlogin 312004e86ffSlogin // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作 313004e86ffSlogin let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock(); 314004e86ffSlogin root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode); 315004e86ffSlogin root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode); 316004e86ffSlogin root_guard.fs = Arc::downgrade(&result); 317004e86ffSlogin // 释放锁 318004e86ffSlogin drop(root_guard); 319004e86ffSlogin 32034e6d6c8Syuyi2439 // 创建meminfo文件 32134e6d6c8Syuyi2439 let inode = result.root_inode(); 32234e6d6c8Syuyi2439 let binding = inode.create( 32334e6d6c8Syuyi2439 "meminfo", 32434e6d6c8Syuyi2439 FileType::File, 32534e6d6c8Syuyi2439 ModeType::from_bits_truncate(0o444), 32634e6d6c8Syuyi2439 ); 32734e6d6c8Syuyi2439 if let Ok(meminfo) = binding { 32834e6d6c8Syuyi2439 let meminfo_file = meminfo 32934e6d6c8Syuyi2439 .as_any_ref() 33034e6d6c8Syuyi2439 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>() 33134e6d6c8Syuyi2439 .unwrap(); 33234e6d6c8Syuyi2439 meminfo_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(0); 33334e6d6c8Syuyi2439 meminfo_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcMeminfo; 33434e6d6c8Syuyi2439 } else { 33534e6d6c8Syuyi2439 panic!("create meminfo error"); 33634e6d6c8Syuyi2439 } 33734e6d6c8Syuyi2439 338004e86ffSlogin return result; 339004e86ffSlogin } 340004e86ffSlogin 341004e86ffSlogin /// @brief 进程注册函数 342004e86ffSlogin /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件 3431496ba7bSLoGin pub fn register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> { 344004e86ffSlogin // 获取当前inode 34534e6d6c8Syuyi2439 let inode: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode(); 346004e86ffSlogin // 创建对应进程文件夹 34734e6d6c8Syuyi2439 let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = inode.create( 3486b4e7a29SLoGin &pid.to_string(), 3496b4e7a29SLoGin FileType::Dir, 35034e6d6c8Syuyi2439 ModeType::from_bits_truncate(0o555), 3516b4e7a29SLoGin )?; 352004e86ffSlogin // 创建相关文件 353004e86ffSlogin // status文件 35434e6d6c8Syuyi2439 let binding: Arc<dyn IndexNode> = pid_dir.create( 3556b4e7a29SLoGin "status", 3566b4e7a29SLoGin FileType::File, 35734e6d6c8Syuyi2439 ModeType::from_bits_truncate(0o444), 3586b4e7a29SLoGin )?; 35934e6d6c8Syuyi2439 let status_file: &LockedProcFSInode = binding 360004e86ffSlogin .as_any_ref() 361004e86ffSlogin .downcast_ref::<LockedProcFSInode>() 362004e86ffSlogin .unwrap(); 36334e6d6c8Syuyi2439 status_file.0.lock().fdata.pid = pid; 36434e6d6c8Syuyi2439 status_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus; 365004e86ffSlogin 366004e86ffSlogin //todo: 创建其他文件 367004e86ffSlogin 368004e86ffSlogin return Ok(()); 369004e86ffSlogin } 370004e86ffSlogin 371004e86ffSlogin /// @brief 解除进程注册 372004e86ffSlogin /// 3731496ba7bSLoGin pub fn unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> { 374004e86ffSlogin // 获取当前inode 375004e86ffSlogin let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode(); 376004e86ffSlogin // 获取进程文件夹 3771496ba7bSLoGin let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&pid.to_string())?; 378004e86ffSlogin // 删除进程文件夹下文件 379004e86ffSlogin pid_dir.unlink("status")?; 380004e86ffSlogin 381004e86ffSlogin // 查看进程文件是否还存在 382004e86ffSlogin // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status"); 383004e86ffSlogin 384004e86ffSlogin // 删除进程文件夹 3851496ba7bSLoGin proc.unlink(&pid.to_string())?; 386004e86ffSlogin 387004e86ffSlogin return Ok(()); 388004e86ffSlogin } 389004e86ffSlogin } 390004e86ffSlogin 391004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedProcFSInode { 392676b8ef6SMork fn open(&self, data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> Result<(), SystemError> { 393004e86ffSlogin // 加锁 394004e86ffSlogin let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock(); 395004e86ffSlogin 396004e86ffSlogin // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功 397004e86ffSlogin if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type { 398004e86ffSlogin return Ok(()); 399004e86ffSlogin } 400004e86ffSlogin let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new(); 401004e86ffSlogin // 根据文件类型获取相应数据 402004e86ffSlogin let file_size = match inode.fdata.ftype { 403004e86ffSlogin ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?, 40434e6d6c8Syuyi2439 ProcFileType::ProcMeminfo => inode.open_meminfo(&mut private_data)?, 405004e86ffSlogin _ => { 406004e86ffSlogin todo!() 407004e86ffSlogin } 408004e86ffSlogin }; 409004e86ffSlogin *data = FilePrivateData::Procfs(private_data); 410004e86ffSlogin // 更新metadata里面的文件大小数值 411004e86ffSlogin inode.metadata.size = file_size; 412004e86ffSlogin 413004e86ffSlogin return Ok(()); 414004e86ffSlogin } 415004e86ffSlogin 416676b8ef6SMork fn close(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> { 417004e86ffSlogin let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock(); 418004e86ffSlogin // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功 419004e86ffSlogin if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type { 420004e86ffSlogin return Ok(()); 421004e86ffSlogin } 4221a72a751SLoGin // 释放data 4231a72a751SLoGin *data = FilePrivateData::Procfs(ProcfsFilePrivateData::new()); 4241a72a751SLoGin 425004e86ffSlogin return Ok(()); 426004e86ffSlogin } 427004e86ffSlogin 428004e86ffSlogin fn read_at( 429004e86ffSlogin &self, 430004e86ffSlogin offset: usize, 431004e86ffSlogin len: usize, 432004e86ffSlogin buf: &mut [u8], 433004e86ffSlogin data: &mut FilePrivateData, 434676b8ef6SMork ) -> Result<usize, SystemError> { 435004e86ffSlogin if buf.len() < len { 436676b8ef6SMork return Err(SystemError::EINVAL); 437004e86ffSlogin } 438004e86ffSlogin // 加锁 439004e86ffSlogin let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock(); 440004e86ffSlogin 441004e86ffSlogin // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误 442004e86ffSlogin if inode.metadata.file_type == FileType::Dir { 443676b8ef6SMork return Err(SystemError::EISDIR); 444004e86ffSlogin } 445004e86ffSlogin 446004e86ffSlogin // 获取数据信息 447004e86ffSlogin let private_data = match data { 448004e86ffSlogin FilePrivateData::Procfs(p) => p, 449004e86ffSlogin _ => { 450004e86ffSlogin panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!"); 451004e86ffSlogin } 452004e86ffSlogin }; 453004e86ffSlogin 454004e86ffSlogin // 根据文件类型读取相应数据 455004e86ffSlogin match inode.fdata.ftype { 45634e6d6c8Syuyi2439 ProcFileType::ProcStatus => return inode.proc_read(offset, len, buf, private_data), 45734e6d6c8Syuyi2439 ProcFileType::ProcMeminfo => return inode.proc_read(offset, len, buf, private_data), 458004e86ffSlogin ProcFileType::Default => (), 459004e86ffSlogin }; 460004e86ffSlogin 461004e86ffSlogin // 默认读取 462004e86ffSlogin let start = inode.data.len().min(offset); 463004e86ffSlogin let end = inode.data.len().min(offset + len); 464004e86ffSlogin 465004e86ffSlogin // buffer空间不足 466004e86ffSlogin if buf.len() < (end - start) { 467676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOBUFS); 468004e86ffSlogin } 469004e86ffSlogin 470004e86ffSlogin // 拷贝数据 471004e86ffSlogin let src = &inode.data[start..end]; 472004e86ffSlogin buf[0..src.len()].copy_from_slice(src); 473004e86ffSlogin return Ok(src.len()); 474004e86ffSlogin } 475004e86ffSlogin 476004e86ffSlogin fn write_at( 477004e86ffSlogin &self, 478004e86ffSlogin _offset: usize, 479004e86ffSlogin _len: usize, 480004e86ffSlogin _buf: &[u8], 481004e86ffSlogin _data: &mut FilePrivateData, 482676b8ef6SMork ) -> Result<usize, SystemError> { 48379a452ceShoumkh return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP); 484004e86ffSlogin } 485004e86ffSlogin 486004e86ffSlogin fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> { 487004e86ffSlogin return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap(); 488004e86ffSlogin } 489004e86ffSlogin 490004e86ffSlogin fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any { 491004e86ffSlogin self 492004e86ffSlogin } 493004e86ffSlogin 494676b8ef6SMork fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> { 495004e86ffSlogin let inode = self.0.lock(); 496004e86ffSlogin let metadata = inode.metadata.clone(); 497004e86ffSlogin 498004e86ffSlogin return Ok(metadata); 499004e86ffSlogin } 500004e86ffSlogin 501676b8ef6SMork fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> { 502004e86ffSlogin let mut inode = self.0.lock(); 503004e86ffSlogin inode.metadata.atime = metadata.atime; 504004e86ffSlogin inode.metadata.mtime = metadata.mtime; 505004e86ffSlogin inode.metadata.ctime = metadata.ctime; 506004e86ffSlogin inode.metadata.mode = metadata.mode; 507004e86ffSlogin inode.metadata.uid = metadata.uid; 508004e86ffSlogin inode.metadata.gid = metadata.gid; 509004e86ffSlogin 510004e86ffSlogin return Ok(()); 511004e86ffSlogin } 512004e86ffSlogin 513676b8ef6SMork fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> { 514004e86ffSlogin let mut inode = self.0.lock(); 515004e86ffSlogin if inode.metadata.file_type == FileType::File { 516004e86ffSlogin inode.data.resize(len, 0); 517004e86ffSlogin return Ok(()); 518004e86ffSlogin } else { 519676b8ef6SMork return Err(SystemError::EINVAL); 520004e86ffSlogin } 521004e86ffSlogin } 522004e86ffSlogin 523004e86ffSlogin fn create_with_data( 524004e86ffSlogin &self, 525004e86ffSlogin name: &str, 526004e86ffSlogin file_type: FileType, 5276b4e7a29SLoGin mode: ModeType, 528004e86ffSlogin data: usize, 529676b8ef6SMork ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> { 530004e86ffSlogin // 获取当前inode 531004e86ffSlogin let mut inode = self.0.lock(); 532004e86ffSlogin // 如果当前inode不是文件夹,则返回 533004e86ffSlogin if inode.metadata.file_type != FileType::Dir { 534676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 535004e86ffSlogin } 536004e86ffSlogin // 如果有重名的,则返回 537004e86ffSlogin if inode.children.contains_key(name) { 538676b8ef6SMork return Err(SystemError::EEXIST); 539004e86ffSlogin } 540004e86ffSlogin 541004e86ffSlogin // 创建inode 542004e86ffSlogin let result: Arc<LockedProcFSInode> = 543004e86ffSlogin Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode { 544004e86ffSlogin parent: inode.self_ref.clone(), 545004e86ffSlogin self_ref: Weak::default(), 546004e86ffSlogin children: BTreeMap::new(), 547004e86ffSlogin data: Vec::new(), 548004e86ffSlogin metadata: Metadata { 549004e86ffSlogin dev_id: 0, 550004e86ffSlogin inode_id: generate_inode_id(), 551004e86ffSlogin size: 0, 552004e86ffSlogin blk_size: 0, 553004e86ffSlogin blocks: 0, 554004e86ffSlogin atime: TimeSpec::default(), 555004e86ffSlogin mtime: TimeSpec::default(), 556004e86ffSlogin ctime: TimeSpec::default(), 557004e86ffSlogin file_type: file_type, 558004e86ffSlogin mode: mode, 559004e86ffSlogin nlinks: 1, 560004e86ffSlogin uid: 0, 561004e86ffSlogin gid: 0, 562004e86ffSlogin raw_dev: data, 563004e86ffSlogin }, 564004e86ffSlogin fs: inode.fs.clone(), 565004e86ffSlogin fdata: InodeInfo { 5661496ba7bSLoGin pid: Pid::new(0), 567004e86ffSlogin ftype: ProcFileType::Default, 568004e86ffSlogin }, 569004e86ffSlogin }))); 570004e86ffSlogin 571004e86ffSlogin // 初始化inode的自引用的weak指针 572004e86ffSlogin result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result); 573004e86ffSlogin 574004e86ffSlogin // 将子inode插入父inode的B树中 575004e86ffSlogin inode.children.insert(String::from(name), result.clone()); 576004e86ffSlogin 577004e86ffSlogin return Ok(result); 578004e86ffSlogin } 579004e86ffSlogin 580676b8ef6SMork fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> { 581004e86ffSlogin let other: &LockedProcFSInode = other 582004e86ffSlogin .downcast_ref::<LockedProcFSInode>() 583676b8ef6SMork .ok_or(SystemError::EPERM)?; 584004e86ffSlogin let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock(); 585004e86ffSlogin let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock(); 586004e86ffSlogin 587004e86ffSlogin // 如果当前inode不是文件夹,那么报错 588004e86ffSlogin if inode.metadata.file_type != FileType::Dir { 589676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 590004e86ffSlogin } 591004e86ffSlogin 592004e86ffSlogin // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错 593004e86ffSlogin if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir { 594676b8ef6SMork return Err(SystemError::EISDIR); 595004e86ffSlogin } 596004e86ffSlogin 597004e86ffSlogin // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。 598004e86ffSlogin if inode.children.contains_key(name) { 599676b8ef6SMork return Err(SystemError::EEXIST); 600004e86ffSlogin } 601004e86ffSlogin 602004e86ffSlogin inode 603004e86ffSlogin .children 604004e86ffSlogin .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap()); 605004e86ffSlogin 606004e86ffSlogin // 增加硬链接计数 607004e86ffSlogin other_locked.metadata.nlinks += 1; 608004e86ffSlogin return Ok(()); 609004e86ffSlogin } 610004e86ffSlogin 611676b8ef6SMork fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> { 612004e86ffSlogin let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock(); 613004e86ffSlogin // 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 614004e86ffSlogin if inode.metadata.file_type != FileType::Dir { 615676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 616004e86ffSlogin } 617004e86ffSlogin // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录 618004e86ffSlogin if name == "." || name == ".." { 619676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTEMPTY); 620004e86ffSlogin } 621004e86ffSlogin 622004e86ffSlogin // 获得要删除的文件的inode 623676b8ef6SMork let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?; 624004e86ffSlogin // 减少硬链接计数 625004e86ffSlogin to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1; 626004e86ffSlogin // 在当前目录中删除这个子目录项 627004e86ffSlogin inode.children.remove(name); 628004e86ffSlogin return Ok(()); 629004e86ffSlogin } 630004e86ffSlogin 631004e86ffSlogin fn move_( 632004e86ffSlogin &self, 633004e86ffSlogin _old_name: &str, 634004e86ffSlogin _target: &Arc<dyn IndexNode>, 635004e86ffSlogin _new_name: &str, 636676b8ef6SMork ) -> Result<(), SystemError> { 63779a452ceShoumkh return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP); 638004e86ffSlogin } 639004e86ffSlogin 640676b8ef6SMork fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> { 641004e86ffSlogin let inode = self.0.lock(); 642004e86ffSlogin 643004e86ffSlogin if inode.metadata.file_type != FileType::Dir { 644676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 645004e86ffSlogin } 646004e86ffSlogin 647004e86ffSlogin match name { 648004e86ffSlogin "" | "." => { 649676b8ef6SMork return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?); 650004e86ffSlogin } 651004e86ffSlogin 652004e86ffSlogin ".." => { 653676b8ef6SMork return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?); 654004e86ffSlogin } 655004e86ffSlogin name => { 656004e86ffSlogin // 在子目录项中查找 657676b8ef6SMork return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone()); 658004e86ffSlogin } 659004e86ffSlogin } 660004e86ffSlogin } 661004e86ffSlogin 662676b8ef6SMork fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> { 663004e86ffSlogin let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock(); 664004e86ffSlogin if inode.metadata.file_type != FileType::Dir { 665676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 666004e86ffSlogin } 667004e86ffSlogin 6686b4e7a29SLoGin match ino.into() { 669004e86ffSlogin 0 => { 670004e86ffSlogin return Ok(String::from(".")); 671004e86ffSlogin } 672004e86ffSlogin 1 => { 673004e86ffSlogin return Ok(String::from("..")); 674004e86ffSlogin } 675004e86ffSlogin ino => { 676004e86ffSlogin // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同 677004e86ffSlogin // TODO: 优化这里,这个地方性能很差! 678004e86ffSlogin let mut key: Vec<String> = inode 679004e86ffSlogin .children 680004e86ffSlogin .keys() 6816b4e7a29SLoGin .filter(|k| { 6826b4e7a29SLoGin inode 6836b4e7a29SLoGin .children 6846b4e7a29SLoGin .get(*k) 6856b4e7a29SLoGin .unwrap() 6866b4e7a29SLoGin .0 6876b4e7a29SLoGin .lock() 6886b4e7a29SLoGin .metadata 6896b4e7a29SLoGin .inode_id 6906b4e7a29SLoGin .into() 6916b4e7a29SLoGin == ino 6926b4e7a29SLoGin }) 693004e86ffSlogin .cloned() 694004e86ffSlogin .collect(); 695004e86ffSlogin 696004e86ffSlogin match key.len() { 697676b8ef6SMork 0=>{return Err(SystemError::ENOENT);} 698004e86ffSlogin 1=>{return Ok(key.remove(0));} 6996b4e7a29SLoGin _ => 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) 700004e86ffSlogin } 701004e86ffSlogin } 702004e86ffSlogin } 703004e86ffSlogin } 704004e86ffSlogin 705676b8ef6SMork fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> { 706004e86ffSlogin let info = self.metadata()?; 707004e86ffSlogin if info.file_type != FileType::Dir { 708676b8ef6SMork return Err(SystemError::ENOTDIR); 709004e86ffSlogin } 710004e86ffSlogin 711004e86ffSlogin let mut keys: Vec<String> = Vec::new(); 712004e86ffSlogin keys.push(String::from(".")); 713004e86ffSlogin keys.push(String::from("..")); 714004e86ffSlogin keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect()); 715004e86ffSlogin 716004e86ffSlogin return Ok(keys); 717004e86ffSlogin } 718004e86ffSlogin } 719004e86ffSlogin 720004e86ffSlogin /// @brief 向procfs注册进程 7211496ba7bSLoGin pub fn procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> { 722004e86ffSlogin let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?; 723004e86ffSlogin 724004e86ffSlogin let procfs_inode = procfs_inode 725004e86ffSlogin .downcast_ref::<LockedProcFSInode>() 726004e86ffSlogin .expect("Failed to find procfs' root inode"); 727004e86ffSlogin let fs = procfs_inode.fs(); 728004e86ffSlogin let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap(); 729004e86ffSlogin 730004e86ffSlogin // 调用注册函数 731004e86ffSlogin procfs.register_pid(pid)?; 732004e86ffSlogin 733004e86ffSlogin return Ok(()); 734004e86ffSlogin } 735004e86ffSlogin 736004e86ffSlogin /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册 7371496ba7bSLoGin pub fn procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> { 738004e86ffSlogin // 获取procfs实例 739004e86ffSlogin let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?; 740004e86ffSlogin 741004e86ffSlogin let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode 742004e86ffSlogin .downcast_ref::<LockedProcFSInode>() 743004e86ffSlogin .expect("Failed to find procfs' root inode"); 744004e86ffSlogin let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs(); 745004e86ffSlogin let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap(); 746004e86ffSlogin 747004e86ffSlogin // 调用解除注册函数 748004e86ffSlogin return procfs.unregister_pid(pid); 749004e86ffSlogin } 750b087521eSChiichen 751b087521eSChiichen pub fn procfs_init() -> Result<(), SystemError> { 752b087521eSChiichen static INIT: Once = Once::new(); 753b087521eSChiichen let mut result = None; 754b087521eSChiichen INIT.call_once(|| { 755b087521eSChiichen kinfo!("Initializing ProcFS..."); 75634e6d6c8Syuyi2439 // 创建 procfs 实例 757b087521eSChiichen let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new(); 758b087521eSChiichen 75934e6d6c8Syuyi2439 // procfs 挂载 760b087521eSChiichen let _t = ROOT_INODE() 761b087521eSChiichen .find("proc") 762b087521eSChiichen .expect("Cannot find /proc") 763b087521eSChiichen .mount(procfs) 764b087521eSChiichen .expect("Failed to mount proc"); 765b087521eSChiichen kinfo!("ProcFS mounted."); 766b087521eSChiichen result = Some(Ok(())); 767b087521eSChiichen }); 768b087521eSChiichen 769b087521eSChiichen return result.unwrap(); 770b087521eSChiichen } 771