xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 1496ba7b24a5e6954291ca9643b9f3cec567479a)
1004e86ffSlogin use core::intrinsics::size_of;
206b09f34Skong 
3004e86ffSlogin use alloc::{
4004e86ffSlogin     borrow::ToOwned,
5004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
6004e86ffSlogin     format,
7*1496ba7bSLoGin     string::String,
8004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
9004e86ffSlogin     vec::Vec,
10004e86ffSlogin };
11004e86ffSlogin 
12004e86ffSlogin use crate::{
13004e86ffSlogin     filesystem::vfs::{
14004e86ffSlogin         core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
15004e86ffSlogin         FileType,
16004e86ffSlogin     },
17b087521eSChiichen     kerror, kinfo,
18b087521eSChiichen     libs::{
19b087521eSChiichen         once::Once,
20b087521eSChiichen         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
21b087521eSChiichen     },
22*1496ba7bSLoGin     process::{Pid, ProcessManager},
2378bf93f0SYJwu2023     syscall::SystemError,
2478bf93f0SYJwu2023     time::TimeSpec,
25004e86ffSlogin };
26004e86ffSlogin 
27004e86ffSlogin use super::vfs::{
2878bf93f0SYJwu2023     file::{FileMode, FilePrivateData},
2978bf93f0SYJwu2023     FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Metadata, PollStatus,
30004e86ffSlogin };
31004e86ffSlogin 
32004e86ffSlogin /// @brief 进程文件类型
33004e86ffSlogin /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型
34004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
35004e86ffSlogin #[repr(u8)]
36004e86ffSlogin pub enum ProcFileType {
37004e86ffSlogin     ///展示进程状态信息
38004e86ffSlogin     ProcStatus = 0,
39004e86ffSlogin     //todo: 其他文件类型
40004e86ffSlogin     ///默认文件类型
41004e86ffSlogin     Default,
42004e86ffSlogin }
43004e86ffSlogin 
44004e86ffSlogin impl From<u8> for ProcFileType {
45004e86ffSlogin     fn from(value: u8) -> Self {
46004e86ffSlogin         match value {
47004e86ffSlogin             0 => ProcFileType::ProcStatus,
48004e86ffSlogin             _ => ProcFileType::Default,
49004e86ffSlogin         }
50004e86ffSlogin     }
51004e86ffSlogin }
52004e86ffSlogin /// @brief 节点私有信息结构体
53004e86ffSlogin /// @usage 用于传入各类文件所需的信息
54004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
55004e86ffSlogin pub struct InodeInfo {
56004e86ffSlogin     ///进程的pid
57*1496ba7bSLoGin     pid: Pid,
58004e86ffSlogin     ///文件类型
59004e86ffSlogin     ftype: ProcFileType,
60004e86ffSlogin     //其他需要传入的信息在此定义
61004e86ffSlogin }
62004e86ffSlogin 
63004e86ffSlogin /// @brief procfs的inode名称的最大长度
64004e86ffSlogin const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
65004e86ffSlogin 
66004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体
67004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
68004e86ffSlogin pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>);
69004e86ffSlogin 
70004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统结构体
71004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
72004e86ffSlogin pub struct ProcFS {
73004e86ffSlogin     /// procfs的root inode
74004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedProcFSInode>,
75004e86ffSlogin }
76004e86ffSlogin 
77004e86ffSlogin #[derive(Debug, Clone)]
78004e86ffSlogin pub struct ProcfsFilePrivateData {
79004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
80004e86ffSlogin }
81004e86ffSlogin 
82004e86ffSlogin impl ProcfsFilePrivateData {
83004e86ffSlogin     pub fn new() -> Self {
84004e86ffSlogin         return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() };
85004e86ffSlogin     }
86004e86ffSlogin }
87004e86ffSlogin 
88004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁)
89004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
90004e86ffSlogin pub struct ProcFSInode {
91004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
92004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedProcFSInode>,
93004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
94004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedProcFSInode>,
95004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
96004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<LockedProcFSInode>>,
97004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
98004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
99004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
100004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
101004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
102004e86ffSlogin     fs: Weak<ProcFS>,
103004e86ffSlogin     /// 储存私有信息
104004e86ffSlogin     fdata: InodeInfo,
105004e86ffSlogin }
106004e86ffSlogin 
107004e86ffSlogin /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数
108004e86ffSlogin impl ProcFSInode {
109004e86ffSlogin     /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0
110004e86ffSlogin     #[inline]
111004e86ffSlogin     fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) {
112004e86ffSlogin         data.drain_filter(|x: &mut u8| *x == 0);
113004e86ffSlogin         data.push(0);
114004e86ffSlogin     }
115004e86ffSlogin     // todo:其他数据获取函数实现
116004e86ffSlogin 
117004e86ffSlogin     /// @brief 打开status文件
118004e86ffSlogin     ///
119676b8ef6SMork     fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
120004e86ffSlogin         // 获取该pid对应的pcb结构体
121*1496ba7bSLoGin         let pid = self.fdata.pid;
122*1496ba7bSLoGin         let pcb = ProcessManager::find(pid);
123004e86ffSlogin         let pcb = if pcb.is_none() {
124004e86ffSlogin             kerror!(
125*1496ba7bSLoGin                 "ProcFS: Cannot find pcb for pid {:?} when opening its 'status' file.",
126004e86ffSlogin                 pid
127004e86ffSlogin             );
128676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ESRCH);
129004e86ffSlogin         } else {
130004e86ffSlogin             pcb.unwrap()
131004e86ffSlogin         };
132004e86ffSlogin         // 传入数据
133004e86ffSlogin         let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
134004e86ffSlogin 
135004e86ffSlogin         pdata.append(
136*1496ba7bSLoGin             &mut format!("Name:\t{}", pcb.basic().name())
137004e86ffSlogin                 .as_bytes()
138004e86ffSlogin                 .to_owned(),
139004e86ffSlogin         );
140004e86ffSlogin 
141*1496ba7bSLoGin         let sched_info_guard = pcb.sched_info();
142*1496ba7bSLoGin         let state = sched_info_guard.state();
143*1496ba7bSLoGin         let cpu_id = sched_info_guard
144*1496ba7bSLoGin             .on_cpu()
145*1496ba7bSLoGin             .map(|cpu| cpu as i32)
146*1496ba7bSLoGin             .unwrap_or(-1);
147*1496ba7bSLoGin 
148*1496ba7bSLoGin         let priority = sched_info_guard.priority();
149*1496ba7bSLoGin         let vrtime = sched_info_guard.virtual_runtime();
150*1496ba7bSLoGin 
151*1496ba7bSLoGin         drop(sched_info_guard);
152*1496ba7bSLoGin 
153*1496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nState:\t{:?}", state).as_bytes().to_owned());
154*1496ba7bSLoGin         pdata.append(
155*1496ba7bSLoGin             &mut format!("\nPid:\t{}", pcb.pid().into())
156*1496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
157*1496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
158*1496ba7bSLoGin         );
159*1496ba7bSLoGin         pdata.append(
160*1496ba7bSLoGin             &mut format!("\nPpid:\t{}", pcb.basic().ppid().into())
161*1496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
162*1496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
163*1496ba7bSLoGin         );
164*1496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", cpu_id).as_bytes().to_owned());
165*1496ba7bSLoGin         pdata.append(
166*1496ba7bSLoGin             &mut format!("\npriority:\t{}", priority.data())
167*1496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
168*1496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
169*1496ba7bSLoGin         );
170*1496ba7bSLoGin         pdata.append(
171*1496ba7bSLoGin             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count())
172*1496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
173*1496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
174*1496ba7bSLoGin         );
175*1496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nvrtime:\t{}", vrtime).as_bytes().to_owned());
176*1496ba7bSLoGin 
177*1496ba7bSLoGin         let binding = pcb.basic().user_vm().unwrap();
17840fe15e0SLoGin         let address_space_guard = binding.read();
17940fe15e0SLoGin         // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值
18040fe15e0SLoGin         let hiwater_vm: u64 = 0;
18140fe15e0SLoGin         // 进程代码段的大小
18240fe15e0SLoGin         let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024;
183004e86ffSlogin         // 进程数据段的大小
18440fe15e0SLoGin         let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024;
18540fe15e0SLoGin         drop(address_space_guard);
186004e86ffSlogin 
187004e86ffSlogin         pdata.append(
188004e86ffSlogin             &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
189004e86ffSlogin                 .as_bytes()
190004e86ffSlogin                 .to_owned(),
191004e86ffSlogin         );
192004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
193*1496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB", text).as_bytes().to_owned());
194*1496ba7bSLoGin         pdata.append(
195*1496ba7bSLoGin             &mut format!("\nflags: {:?}\n", pcb.flags().clone())
196*1496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
197*1496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
198*1496ba7bSLoGin         );
199004e86ffSlogin 
200004e86ffSlogin         // 去除多余的\0
201004e86ffSlogin         self.trim_string(pdata);
202004e86ffSlogin 
203004e86ffSlogin         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
204004e86ffSlogin     }
205004e86ffSlogin 
206004e86ffSlogin     /// status文件读取函数
207004e86ffSlogin     fn read_status(
208004e86ffSlogin         &self,
209004e86ffSlogin         offset: usize,
210004e86ffSlogin         len: usize,
211004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
212004e86ffSlogin         _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
213676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
214004e86ffSlogin         let start = _pdata.data.len().min(offset);
215004e86ffSlogin         let end = _pdata.data.len().min(offset + len);
216004e86ffSlogin 
217004e86ffSlogin         // buffer空间不足
218004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
219676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
220004e86ffSlogin         }
221004e86ffSlogin 
222004e86ffSlogin         // 拷贝数据
223004e86ffSlogin         let src = &_pdata.data[start..end];
224004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
225004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
226004e86ffSlogin     }
227004e86ffSlogin }
228004e86ffSlogin 
229004e86ffSlogin impl FileSystem for ProcFS {
230004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
231004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
232004e86ffSlogin     }
233004e86ffSlogin 
234004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
235004e86ffSlogin         return FsInfo {
236004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
237004e86ffSlogin             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
238004e86ffSlogin         };
239004e86ffSlogin     }
240004e86ffSlogin 
241004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
242004e86ffSlogin         self
243004e86ffSlogin     }
244004e86ffSlogin }
245004e86ffSlogin 
246004e86ffSlogin impl ProcFS {
247004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
248004e86ffSlogin         // 初始化root inode
249004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
250004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
251004e86ffSlogin                 parent: Weak::default(),
252004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
253004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
254004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
255004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
256004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
257004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
258004e86ffSlogin                     size: 0,
259004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
260004e86ffSlogin                     blocks: 0,
261004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
262004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
263004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
264004e86ffSlogin                     file_type: FileType::Dir,
265004e86ffSlogin                     mode: 0o777,
266004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
267004e86ffSlogin                     uid: 0,
268004e86ffSlogin                     gid: 0,
269004e86ffSlogin                     raw_dev: 0,
270004e86ffSlogin                 },
271004e86ffSlogin                 fs: Weak::default(),
272004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
273*1496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
274004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
275004e86ffSlogin                 },
276004e86ffSlogin             })));
277004e86ffSlogin 
278004e86ffSlogin         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS { root_inode: root });
279004e86ffSlogin 
280004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
281004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
282004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
283004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
284004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
285004e86ffSlogin         // 释放锁
286004e86ffSlogin         drop(root_guard);
287004e86ffSlogin 
288004e86ffSlogin         return result;
289004e86ffSlogin     }
290004e86ffSlogin 
291004e86ffSlogin     /// @brief 进程注册函数
292004e86ffSlogin     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
293*1496ba7bSLoGin     pub fn register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
294004e86ffSlogin         // 获取当前inode
295004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
296004e86ffSlogin         // 创建对应进程文件夹
297004e86ffSlogin         let _pf: Arc<dyn IndexNode> = proc.create(&pid.to_string(), FileType::Dir, 0o777)?;
298004e86ffSlogin         // 创建相关文件
299004e86ffSlogin         // status文件
300004e86ffSlogin         let binding: Arc<dyn IndexNode> = _pf.create("status", FileType::File, 0o777)?;
301004e86ffSlogin         let _sf: &LockedProcFSInode = binding
302004e86ffSlogin             .as_any_ref()
303004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
304004e86ffSlogin             .unwrap();
305004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.pid = pid;
306004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
307004e86ffSlogin 
308004e86ffSlogin         //todo: 创建其他文件
309004e86ffSlogin 
310004e86ffSlogin         return Ok(());
311004e86ffSlogin     }
312004e86ffSlogin 
313004e86ffSlogin     /// @brief 解除进程注册
314004e86ffSlogin     ///
315*1496ba7bSLoGin     pub fn unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
316004e86ffSlogin         // 获取当前inode
317004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
318004e86ffSlogin         // 获取进程文件夹
319*1496ba7bSLoGin         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&pid.to_string())?;
320004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹下文件
321004e86ffSlogin         pid_dir.unlink("status")?;
322004e86ffSlogin 
323004e86ffSlogin         // 查看进程文件是否还存在
324004e86ffSlogin         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
325004e86ffSlogin 
326004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹
327*1496ba7bSLoGin         proc.unlink(&pid.to_string())?;
328004e86ffSlogin 
329004e86ffSlogin         return Ok(());
330004e86ffSlogin     }
331004e86ffSlogin }
332004e86ffSlogin 
333004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedProcFSInode {
334676b8ef6SMork     fn open(&self, data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> Result<(), SystemError> {
335004e86ffSlogin         // 加锁
336004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
337004e86ffSlogin 
338004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
339004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type {
340004e86ffSlogin             return Ok(());
341004e86ffSlogin         }
342004e86ffSlogin         let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new();
343004e86ffSlogin         // 根据文件类型获取相应数据
344004e86ffSlogin         let file_size = match inode.fdata.ftype {
345004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?,
346004e86ffSlogin             _ => {
347004e86ffSlogin                 todo!()
348004e86ffSlogin             }
349004e86ffSlogin         };
350004e86ffSlogin         *data = FilePrivateData::Procfs(private_data);
351004e86ffSlogin         // 更新metadata里面的文件大小数值
352004e86ffSlogin         inode.metadata.size = file_size;
353004e86ffSlogin 
354004e86ffSlogin         return Ok(());
355004e86ffSlogin     }
356004e86ffSlogin 
357676b8ef6SMork     fn close(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
358004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
359004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
360004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type {
361004e86ffSlogin             return Ok(());
362004e86ffSlogin         }
363004e86ffSlogin         // 获取数据信息
364004e86ffSlogin         let private_data = match data {
365004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
366004e86ffSlogin             _ => {
367004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
368004e86ffSlogin             }
369004e86ffSlogin         };
370004e86ffSlogin         // 释放资源
371004e86ffSlogin         drop(private_data);
372004e86ffSlogin         return Ok(());
373004e86ffSlogin     }
374004e86ffSlogin 
375004e86ffSlogin     fn read_at(
376004e86ffSlogin         &self,
377004e86ffSlogin         offset: usize,
378004e86ffSlogin         len: usize,
379004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
380004e86ffSlogin         data: &mut FilePrivateData,
381676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
382004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
383676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
384004e86ffSlogin         }
385004e86ffSlogin         // 加锁
386004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
387004e86ffSlogin 
388004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
389004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
390676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
391004e86ffSlogin         }
392004e86ffSlogin 
393004e86ffSlogin         // 获取数据信息
394004e86ffSlogin         let private_data = match data {
395004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
396004e86ffSlogin             _ => {
397004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
398004e86ffSlogin             }
399004e86ffSlogin         };
400004e86ffSlogin 
401004e86ffSlogin         // 根据文件类型读取相应数据
402004e86ffSlogin         match inode.fdata.ftype {
403004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => return inode.read_status(offset, len, buf, private_data),
404004e86ffSlogin             ProcFileType::Default => (),
405004e86ffSlogin         };
406004e86ffSlogin 
407004e86ffSlogin         // 默认读取
408004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
409004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
410004e86ffSlogin 
411004e86ffSlogin         // buffer空间不足
412004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
413676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
414004e86ffSlogin         }
415004e86ffSlogin 
416004e86ffSlogin         // 拷贝数据
417004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
418004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
419004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
420004e86ffSlogin     }
421004e86ffSlogin 
422004e86ffSlogin     fn write_at(
423004e86ffSlogin         &self,
424004e86ffSlogin         _offset: usize,
425004e86ffSlogin         _len: usize,
426004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
427004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
428676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
42979a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
430004e86ffSlogin     }
431004e86ffSlogin 
432676b8ef6SMork     fn poll(&self) -> Result<PollStatus, SystemError> {
433004e86ffSlogin         // 加锁
434004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
435004e86ffSlogin 
436004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
437004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
438676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
439004e86ffSlogin         }
440004e86ffSlogin 
441cde5492fSlogin         return Ok(PollStatus::READ);
442004e86ffSlogin     }
443004e86ffSlogin 
444004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
445004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
446004e86ffSlogin     }
447004e86ffSlogin 
448004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
449004e86ffSlogin         self
450004e86ffSlogin     }
451004e86ffSlogin 
452676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
453004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
454004e86ffSlogin         let metadata = inode.metadata.clone();
455004e86ffSlogin 
456004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
457004e86ffSlogin     }
458004e86ffSlogin 
459676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
460004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
461004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
462004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
463004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
464004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
465004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
466004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
467004e86ffSlogin 
468004e86ffSlogin         return Ok(());
469004e86ffSlogin     }
470004e86ffSlogin 
471676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
472004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
473004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
474004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
475004e86ffSlogin             return Ok(());
476004e86ffSlogin         } else {
477676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
478004e86ffSlogin         }
479004e86ffSlogin     }
480004e86ffSlogin 
481004e86ffSlogin     fn create_with_data(
482004e86ffSlogin         &self,
483004e86ffSlogin         name: &str,
484004e86ffSlogin         file_type: FileType,
485004e86ffSlogin         mode: u32,
486004e86ffSlogin         data: usize,
487676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
488004e86ffSlogin         // 获取当前inode
489004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
490004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
491004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
492676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
493004e86ffSlogin         }
494004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
495004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
496676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
497004e86ffSlogin         }
498004e86ffSlogin 
499004e86ffSlogin         // 创建inode
500004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
501004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
502004e86ffSlogin                 parent: inode.self_ref.clone(),
503004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
504004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
505004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
506004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
507004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
508004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
509004e86ffSlogin                     size: 0,
510004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
511004e86ffSlogin                     blocks: 0,
512004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
513004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
514004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
515004e86ffSlogin                     file_type: file_type,
516004e86ffSlogin                     mode: mode,
517004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
518004e86ffSlogin                     uid: 0,
519004e86ffSlogin                     gid: 0,
520004e86ffSlogin                     raw_dev: data,
521004e86ffSlogin                 },
522004e86ffSlogin                 fs: inode.fs.clone(),
523004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
524*1496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
525004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
526004e86ffSlogin                 },
527004e86ffSlogin             })));
528004e86ffSlogin 
529004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
530004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
531004e86ffSlogin 
532004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
533004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
534004e86ffSlogin 
535004e86ffSlogin         return Ok(result);
536004e86ffSlogin     }
537004e86ffSlogin 
538676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
539004e86ffSlogin         let other: &LockedProcFSInode = other
540004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
541676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
542004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
543004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
544004e86ffSlogin 
545004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
546004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
547676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
548004e86ffSlogin         }
549004e86ffSlogin 
550004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
551004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
552676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
553004e86ffSlogin         }
554004e86ffSlogin 
555004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
556004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
557676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
558004e86ffSlogin         }
559004e86ffSlogin 
560004e86ffSlogin         inode
561004e86ffSlogin             .children
562004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
563004e86ffSlogin 
564004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
565004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
566004e86ffSlogin         return Ok(());
567004e86ffSlogin     }
568004e86ffSlogin 
569676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
570004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
571004e86ffSlogin         // 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
572004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
573676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
574004e86ffSlogin         }
575004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
576004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
577676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
578004e86ffSlogin         }
579004e86ffSlogin 
580004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
581676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
582004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
583004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
584004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
585004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
586004e86ffSlogin         return Ok(());
587004e86ffSlogin     }
588004e86ffSlogin 
589004e86ffSlogin     fn move_(
590004e86ffSlogin         &self,
591004e86ffSlogin         _old_name: &str,
592004e86ffSlogin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
593004e86ffSlogin         _new_name: &str,
594676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
59579a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
596004e86ffSlogin     }
597004e86ffSlogin 
598676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
599004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
600004e86ffSlogin 
601004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
602676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
603004e86ffSlogin         }
604004e86ffSlogin 
605004e86ffSlogin         match name {
606004e86ffSlogin             "" | "." => {
607676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
608004e86ffSlogin             }
609004e86ffSlogin 
610004e86ffSlogin             ".." => {
611676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
612004e86ffSlogin             }
613004e86ffSlogin             name => {
614004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
615676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
616004e86ffSlogin             }
617004e86ffSlogin         }
618004e86ffSlogin     }
619004e86ffSlogin 
620676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
621004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
622004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
623676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
624004e86ffSlogin         }
625004e86ffSlogin 
626004e86ffSlogin         match ino {
627004e86ffSlogin             0 => {
628004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
629004e86ffSlogin             }
630004e86ffSlogin             1 => {
631004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
632004e86ffSlogin             }
633004e86ffSlogin             ino => {
634004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
635004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
636004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
637004e86ffSlogin                     .children
638004e86ffSlogin                     .keys()
639004e86ffSlogin                     .filter(|k| inode.children.get(*k).unwrap().0.lock().metadata.inode_id == ino)
640004e86ffSlogin                     .cloned()
641004e86ffSlogin                     .collect();
642004e86ffSlogin 
643004e86ffSlogin                 match key.len() {
644676b8ef6SMork                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
645004e86ffSlogin                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
646004e86ffSlogin                         _ => 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)
647004e86ffSlogin                     }
648004e86ffSlogin             }
649004e86ffSlogin         }
650004e86ffSlogin     }
651004e86ffSlogin 
652676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
653004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
654004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
655676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
656004e86ffSlogin         }
657004e86ffSlogin 
658004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
659004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
660004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
661004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
662004e86ffSlogin 
663004e86ffSlogin         return Ok(keys);
664004e86ffSlogin     }
665004e86ffSlogin }
666004e86ffSlogin 
667004e86ffSlogin /// @brief 向procfs注册进程
668*1496ba7bSLoGin pub fn procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
669004e86ffSlogin     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
670004e86ffSlogin 
671004e86ffSlogin     let procfs_inode = procfs_inode
672004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
673004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
674004e86ffSlogin     let fs = procfs_inode.fs();
675004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
676004e86ffSlogin 
677004e86ffSlogin     // 调用注册函数
678004e86ffSlogin     procfs.register_pid(pid)?;
679004e86ffSlogin 
680004e86ffSlogin     return Ok(());
681004e86ffSlogin }
682004e86ffSlogin 
683004e86ffSlogin /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
684*1496ba7bSLoGin pub fn procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
685004e86ffSlogin     // 获取procfs实例
686004e86ffSlogin     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
687004e86ffSlogin 
688004e86ffSlogin     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
689004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
690004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
691004e86ffSlogin     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
692004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
693004e86ffSlogin 
694004e86ffSlogin     // 调用解除注册函数
695004e86ffSlogin     return procfs.unregister_pid(pid);
696004e86ffSlogin }
697b087521eSChiichen 
698b087521eSChiichen pub fn procfs_init() -> Result<(), SystemError> {
699b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
700b087521eSChiichen     let mut result = None;
701b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
702b087521eSChiichen         kinfo!("Initializing ProcFS...");
703b087521eSChiichen         // 创建 sysfs 实例
704b087521eSChiichen         let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new();
705b087521eSChiichen 
706b087521eSChiichen         // sysfs 挂载
707b087521eSChiichen         let _t = ROOT_INODE()
708b087521eSChiichen             .find("proc")
709b087521eSChiichen             .expect("Cannot find /proc")
710b087521eSChiichen             .mount(procfs)
711b087521eSChiichen             .expect("Failed to mount proc");
712b087521eSChiichen         kinfo!("ProcFS mounted.");
713b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
714b087521eSChiichen     });
715b087521eSChiichen 
716b087521eSChiichen     return result.unwrap();
717b087521eSChiichen }
718