xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 40fe15e0953f989ccfeb74826d61621d43dea6bb)
1004e86ffSlogin use core::intrinsics::size_of;
206b09f34Skong 
3004e86ffSlogin use alloc::{
4004e86ffSlogin     borrow::ToOwned,
5004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
6004e86ffSlogin     format,
7004e86ffSlogin     string::{String, ToString},
8004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
9004e86ffSlogin     vec::Vec,
10004e86ffSlogin };
11004e86ffSlogin 
12004e86ffSlogin use crate::{
13*40fe15e0SLoGin     arch::asm::current::current_pcb,
14004e86ffSlogin     filesystem::vfs::{
15004e86ffSlogin         core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
16004e86ffSlogin         FileType,
17004e86ffSlogin     },
1878bf93f0SYJwu2023     include::bindings::bindings::{pid_t, process_find_pcb_by_pid},
19004e86ffSlogin     kerror,
20004e86ffSlogin     libs::spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
2178bf93f0SYJwu2023     syscall::SystemError,
2278bf93f0SYJwu2023     time::TimeSpec,
23004e86ffSlogin };
24004e86ffSlogin 
25004e86ffSlogin use super::vfs::{
2678bf93f0SYJwu2023     file::{FileMode, FilePrivateData},
2778bf93f0SYJwu2023     FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Metadata, PollStatus,
28004e86ffSlogin };
29004e86ffSlogin 
30004e86ffSlogin /// @brief 进程文件类型
31004e86ffSlogin /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型
32004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
33004e86ffSlogin #[repr(u8)]
34004e86ffSlogin pub enum ProcFileType {
35004e86ffSlogin     ///展示进程状态信息
36004e86ffSlogin     ProcStatus = 0,
37004e86ffSlogin     //todo: 其他文件类型
38004e86ffSlogin     ///默认文件类型
39004e86ffSlogin     Default,
40004e86ffSlogin }
41004e86ffSlogin 
42004e86ffSlogin impl From<u8> for ProcFileType {
43004e86ffSlogin     fn from(value: u8) -> Self {
44004e86ffSlogin         match value {
45004e86ffSlogin             0 => ProcFileType::ProcStatus,
46004e86ffSlogin             _ => ProcFileType::Default,
47004e86ffSlogin         }
48004e86ffSlogin     }
49004e86ffSlogin }
50004e86ffSlogin /// @brief 节点私有信息结构体
51004e86ffSlogin /// @usage 用于传入各类文件所需的信息
52004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
53004e86ffSlogin pub struct InodeInfo {
54004e86ffSlogin     ///进程的pid
55004e86ffSlogin     pid: i64,
56004e86ffSlogin     ///文件类型
57004e86ffSlogin     ftype: ProcFileType,
58004e86ffSlogin     //其他需要传入的信息在此定义
59004e86ffSlogin }
60004e86ffSlogin 
61004e86ffSlogin /// @brief procfs的inode名称的最大长度
62004e86ffSlogin const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
63004e86ffSlogin 
64004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体
65004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
66004e86ffSlogin pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>);
67004e86ffSlogin 
68004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统结构体
69004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
70004e86ffSlogin pub struct ProcFS {
71004e86ffSlogin     /// procfs的root inode
72004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedProcFSInode>,
73004e86ffSlogin }
74004e86ffSlogin 
75004e86ffSlogin #[derive(Debug, Clone)]
76004e86ffSlogin pub struct ProcfsFilePrivateData {
77004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
78004e86ffSlogin }
79004e86ffSlogin 
80004e86ffSlogin impl ProcfsFilePrivateData {
81004e86ffSlogin     pub fn new() -> Self {
82004e86ffSlogin         return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() };
83004e86ffSlogin     }
84004e86ffSlogin }
85004e86ffSlogin 
86004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁)
87004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
88004e86ffSlogin pub struct ProcFSInode {
89004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
90004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedProcFSInode>,
91004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
92004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedProcFSInode>,
93004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
94004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<LockedProcFSInode>>,
95004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
96004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
97004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
98004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
99004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
100004e86ffSlogin     fs: Weak<ProcFS>,
101004e86ffSlogin     /// 储存私有信息
102004e86ffSlogin     fdata: InodeInfo,
103004e86ffSlogin }
104004e86ffSlogin 
105004e86ffSlogin /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数
106004e86ffSlogin impl ProcFSInode {
107004e86ffSlogin     /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0
108004e86ffSlogin     #[inline]
109004e86ffSlogin     fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) {
110004e86ffSlogin         data.drain_filter(|x: &mut u8| *x == 0);
111004e86ffSlogin         data.push(0);
112004e86ffSlogin     }
113004e86ffSlogin     // todo:其他数据获取函数实现
114004e86ffSlogin 
115004e86ffSlogin     /// @brief 打开status文件
116004e86ffSlogin     ///
117676b8ef6SMork     fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
118004e86ffSlogin         // 获取该pid对应的pcb结构体
119004e86ffSlogin         let pid: &i64 = &self.fdata.pid;
120004e86ffSlogin         let pcb = unsafe { process_find_pcb_by_pid(*pid).as_mut() };
121004e86ffSlogin         let pcb = if pcb.is_none() {
122004e86ffSlogin             kerror!(
123004e86ffSlogin                 "ProcFS: Cannot find pcb for pid {} when opening its 'status' file.",
124004e86ffSlogin                 pid
125004e86ffSlogin             );
126676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ESRCH);
127004e86ffSlogin         } else {
128004e86ffSlogin             pcb.unwrap()
129004e86ffSlogin         };
130004e86ffSlogin         // 传入数据
131004e86ffSlogin         let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
132004e86ffSlogin         // !!!!!由于目前有bug,不能获取到pcb的name,因此暂时用'Unknown'代替
133004e86ffSlogin         let tmp_name: Vec<u8> = "Unknown".as_bytes().to_vec();
134004e86ffSlogin         // kdebug!("pcb.name={:?}", pcb.name);
135004e86ffSlogin         // let mut tmp_name: Vec<u8> = Vec::with_capacity(pcb.name.len());
136004e86ffSlogin         // for val in pcb.name.iter() {
137004e86ffSlogin         //     tmp_name.push(*val as u8);
138004e86ffSlogin         // }
139004e86ffSlogin 
140004e86ffSlogin         pdata.append(
141004e86ffSlogin             &mut format!(
142004e86ffSlogin                 "Name:\t{}",
143004e86ffSlogin                 String::from_utf8(tmp_name).unwrap_or("NULL".to_string())
144004e86ffSlogin             )
145004e86ffSlogin             .as_bytes()
146004e86ffSlogin             .to_owned(),
147004e86ffSlogin         );
148004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nstate:\t{}", pcb.state).as_bytes().to_owned());
149004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\npid:\t{}", pcb.pid).as_bytes().to_owned());
150004e86ffSlogin         pdata.append(
151004e86ffSlogin             &mut format!("\nPpid:\t{}", unsafe { *pcb.parent_pcb }.pid)
152004e86ffSlogin                 .as_bytes()
153004e86ffSlogin                 .to_owned(),
154004e86ffSlogin         );
155004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", pcb.cpu_id).as_bytes().to_owned());
156004e86ffSlogin         pdata.append(
157004e86ffSlogin             &mut format!("\npriority:\t{}", pcb.priority)
158004e86ffSlogin                 .as_bytes()
159004e86ffSlogin                 .to_owned(),
160004e86ffSlogin         );
161004e86ffSlogin         pdata.append(
162004e86ffSlogin             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count)
163004e86ffSlogin                 .as_bytes()
164004e86ffSlogin                 .to_owned(),
165004e86ffSlogin         );
166004e86ffSlogin         pdata.append(
167004e86ffSlogin             &mut format!("\nvrtime:\t{}", pcb.virtual_runtime)
168004e86ffSlogin                 .as_bytes()
169004e86ffSlogin                 .to_owned(),
170004e86ffSlogin         );
171004e86ffSlogin 
172*40fe15e0SLoGin         let binding = current_pcb().address_space().unwrap();
173*40fe15e0SLoGin         let address_space_guard = binding.read();
174*40fe15e0SLoGin         // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值
175*40fe15e0SLoGin         let hiwater_vm: u64 = 0;
176*40fe15e0SLoGin         // 进程代码段的大小
177*40fe15e0SLoGin         let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024;
178004e86ffSlogin         // 进程数据段的大小
179*40fe15e0SLoGin         let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024;
180*40fe15e0SLoGin         drop(address_space_guard);
181004e86ffSlogin 
182004e86ffSlogin         pdata.append(
183004e86ffSlogin             &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
184004e86ffSlogin                 .as_bytes()
185004e86ffSlogin                 .to_owned(),
186004e86ffSlogin         );
187004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
188004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB\n", text).as_bytes().to_owned());
189004e86ffSlogin 
190004e86ffSlogin         // 去除多余的\0
191004e86ffSlogin         self.trim_string(pdata);
192004e86ffSlogin 
193004e86ffSlogin         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
194004e86ffSlogin     }
195004e86ffSlogin 
196004e86ffSlogin     /// status文件读取函数
197004e86ffSlogin     fn read_status(
198004e86ffSlogin         &self,
199004e86ffSlogin         offset: usize,
200004e86ffSlogin         len: usize,
201004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
202004e86ffSlogin         _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
203676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
204004e86ffSlogin         let start = _pdata.data.len().min(offset);
205004e86ffSlogin         let end = _pdata.data.len().min(offset + len);
206004e86ffSlogin 
207004e86ffSlogin         // buffer空间不足
208004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
209676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
210004e86ffSlogin         }
211004e86ffSlogin 
212004e86ffSlogin         // 拷贝数据
213004e86ffSlogin         let src = &_pdata.data[start..end];
214004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
215004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
216004e86ffSlogin     }
217004e86ffSlogin }
218004e86ffSlogin 
219004e86ffSlogin impl FileSystem for ProcFS {
220004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
221004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
222004e86ffSlogin     }
223004e86ffSlogin 
224004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
225004e86ffSlogin         return FsInfo {
226004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
227004e86ffSlogin             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
228004e86ffSlogin         };
229004e86ffSlogin     }
230004e86ffSlogin 
231004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
232004e86ffSlogin         self
233004e86ffSlogin     }
234004e86ffSlogin }
235004e86ffSlogin 
236004e86ffSlogin impl ProcFS {
237004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
238004e86ffSlogin         // 初始化root inode
239004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
240004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
241004e86ffSlogin                 parent: Weak::default(),
242004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
243004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
244004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
245004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
246004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
247004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
248004e86ffSlogin                     size: 0,
249004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
250004e86ffSlogin                     blocks: 0,
251004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
252004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
253004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
254004e86ffSlogin                     file_type: FileType::Dir,
255004e86ffSlogin                     mode: 0o777,
256004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
257004e86ffSlogin                     uid: 0,
258004e86ffSlogin                     gid: 0,
259004e86ffSlogin                     raw_dev: 0,
260004e86ffSlogin                 },
261004e86ffSlogin                 fs: Weak::default(),
262004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
263004e86ffSlogin                     pid: 0,
264004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
265004e86ffSlogin                 },
266004e86ffSlogin             })));
267004e86ffSlogin 
268004e86ffSlogin         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS { root_inode: root });
269004e86ffSlogin 
270004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
271004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
272004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
273004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
274004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
275004e86ffSlogin         // 释放锁
276004e86ffSlogin         drop(root_guard);
277004e86ffSlogin 
278004e86ffSlogin         return result;
279004e86ffSlogin     }
280004e86ffSlogin 
281004e86ffSlogin     /// @brief 进程注册函数
282004e86ffSlogin     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
283676b8ef6SMork     pub fn register_pid(&self, pid: i64) -> Result<(), SystemError> {
284004e86ffSlogin         // 获取当前inode
285004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
286004e86ffSlogin         // 创建对应进程文件夹
287004e86ffSlogin         let _pf: Arc<dyn IndexNode> = proc.create(&pid.to_string(), FileType::Dir, 0o777)?;
288004e86ffSlogin         // 创建相关文件
289004e86ffSlogin         // status文件
290004e86ffSlogin         let binding: Arc<dyn IndexNode> = _pf.create("status", FileType::File, 0o777)?;
291004e86ffSlogin         let _sf: &LockedProcFSInode = binding
292004e86ffSlogin             .as_any_ref()
293004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
294004e86ffSlogin             .unwrap();
295004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.pid = pid;
296004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
297004e86ffSlogin 
298004e86ffSlogin         //todo: 创建其他文件
299004e86ffSlogin 
300004e86ffSlogin         return Ok(());
301004e86ffSlogin     }
302004e86ffSlogin 
303004e86ffSlogin     /// @brief 解除进程注册
304004e86ffSlogin     ///
305676b8ef6SMork     pub fn unregister_pid(&self, pid: i64) -> Result<(), SystemError> {
306004e86ffSlogin         // 获取当前inode
307004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
308004e86ffSlogin         // 获取进程文件夹
309004e86ffSlogin         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&format!("{}", pid))?;
310004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹下文件
311004e86ffSlogin         pid_dir.unlink("status")?;
312004e86ffSlogin 
313004e86ffSlogin         // 查看进程文件是否还存在
314004e86ffSlogin         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
315004e86ffSlogin 
316004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹
317004e86ffSlogin         proc.unlink(&format!("{}", pid))?;
318004e86ffSlogin 
319004e86ffSlogin         return Ok(());
320004e86ffSlogin     }
321004e86ffSlogin }
322004e86ffSlogin 
323004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedProcFSInode {
324676b8ef6SMork     fn open(&self, data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> Result<(), SystemError> {
325004e86ffSlogin         // 加锁
326004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
327004e86ffSlogin 
328004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
329004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type {
330004e86ffSlogin             return Ok(());
331004e86ffSlogin         }
332004e86ffSlogin         let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new();
333004e86ffSlogin         // 根据文件类型获取相应数据
334004e86ffSlogin         let file_size = match inode.fdata.ftype {
335004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?,
336004e86ffSlogin             _ => {
337004e86ffSlogin                 todo!()
338004e86ffSlogin             }
339004e86ffSlogin         };
340004e86ffSlogin         *data = FilePrivateData::Procfs(private_data);
341004e86ffSlogin         // 更新metadata里面的文件大小数值
342004e86ffSlogin         inode.metadata.size = file_size;
343004e86ffSlogin 
344004e86ffSlogin         return Ok(());
345004e86ffSlogin     }
346004e86ffSlogin 
347676b8ef6SMork     fn close(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
348004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
349004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
350004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type {
351004e86ffSlogin             return Ok(());
352004e86ffSlogin         }
353004e86ffSlogin         // 获取数据信息
354004e86ffSlogin         let private_data = match data {
355004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
356004e86ffSlogin             _ => {
357004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
358004e86ffSlogin             }
359004e86ffSlogin         };
360004e86ffSlogin         // 释放资源
361004e86ffSlogin         drop(private_data);
362004e86ffSlogin         return Ok(());
363004e86ffSlogin     }
364004e86ffSlogin 
365004e86ffSlogin     fn read_at(
366004e86ffSlogin         &self,
367004e86ffSlogin         offset: usize,
368004e86ffSlogin         len: usize,
369004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
370004e86ffSlogin         data: &mut FilePrivateData,
371676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
372004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
373676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
374004e86ffSlogin         }
375004e86ffSlogin         // 加锁
376004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
377004e86ffSlogin 
378004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
379004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
380676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
381004e86ffSlogin         }
382004e86ffSlogin 
383004e86ffSlogin         // 获取数据信息
384004e86ffSlogin         let private_data = match data {
385004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
386004e86ffSlogin             _ => {
387004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
388004e86ffSlogin             }
389004e86ffSlogin         };
390004e86ffSlogin 
391004e86ffSlogin         // 根据文件类型读取相应数据
392004e86ffSlogin         match inode.fdata.ftype {
393004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => return inode.read_status(offset, len, buf, private_data),
394004e86ffSlogin             ProcFileType::Default => (),
395004e86ffSlogin         };
396004e86ffSlogin 
397004e86ffSlogin         // 默认读取
398004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
399004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
400004e86ffSlogin 
401004e86ffSlogin         // buffer空间不足
402004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
403676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
404004e86ffSlogin         }
405004e86ffSlogin 
406004e86ffSlogin         // 拷贝数据
407004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
408004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
409004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
410004e86ffSlogin     }
411004e86ffSlogin 
412004e86ffSlogin     fn write_at(
413004e86ffSlogin         &self,
414004e86ffSlogin         _offset: usize,
415004e86ffSlogin         _len: usize,
416004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
417004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
418676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
41979a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
420004e86ffSlogin     }
421004e86ffSlogin 
422676b8ef6SMork     fn poll(&self) -> Result<PollStatus, SystemError> {
423004e86ffSlogin         // 加锁
424004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
425004e86ffSlogin 
426004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
427004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
428676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
429004e86ffSlogin         }
430004e86ffSlogin 
431cde5492fSlogin         return Ok(PollStatus::READ);
432004e86ffSlogin     }
433004e86ffSlogin 
434004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
435004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
436004e86ffSlogin     }
437004e86ffSlogin 
438004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
439004e86ffSlogin         self
440004e86ffSlogin     }
441004e86ffSlogin 
442676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
443004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
444004e86ffSlogin         let metadata = inode.metadata.clone();
445004e86ffSlogin 
446004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
447004e86ffSlogin     }
448004e86ffSlogin 
449676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
450004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
451004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
452004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
453004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
454004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
455004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
456004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
457004e86ffSlogin 
458004e86ffSlogin         return Ok(());
459004e86ffSlogin     }
460004e86ffSlogin 
461676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
462004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
463004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
464004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
465004e86ffSlogin             return Ok(());
466004e86ffSlogin         } else {
467676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
468004e86ffSlogin         }
469004e86ffSlogin     }
470004e86ffSlogin 
471004e86ffSlogin     fn create_with_data(
472004e86ffSlogin         &self,
473004e86ffSlogin         name: &str,
474004e86ffSlogin         file_type: FileType,
475004e86ffSlogin         mode: u32,
476004e86ffSlogin         data: usize,
477676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
478004e86ffSlogin         // 获取当前inode
479004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
480004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
481004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
482676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
483004e86ffSlogin         }
484004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
485004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
486676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
487004e86ffSlogin         }
488004e86ffSlogin 
489004e86ffSlogin         // 创建inode
490004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
491004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
492004e86ffSlogin                 parent: inode.self_ref.clone(),
493004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
494004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
495004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
496004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
497004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
498004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
499004e86ffSlogin                     size: 0,
500004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
501004e86ffSlogin                     blocks: 0,
502004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
503004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
504004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
505004e86ffSlogin                     file_type: file_type,
506004e86ffSlogin                     mode: mode,
507004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
508004e86ffSlogin                     uid: 0,
509004e86ffSlogin                     gid: 0,
510004e86ffSlogin                     raw_dev: data,
511004e86ffSlogin                 },
512004e86ffSlogin                 fs: inode.fs.clone(),
513004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
514004e86ffSlogin                     pid: 0,
515004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
516004e86ffSlogin                 },
517004e86ffSlogin             })));
518004e86ffSlogin 
519004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
520004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
521004e86ffSlogin 
522004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
523004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
524004e86ffSlogin 
525004e86ffSlogin         return Ok(result);
526004e86ffSlogin     }
527004e86ffSlogin 
528676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
529004e86ffSlogin         let other: &LockedProcFSInode = other
530004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
531676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
532004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
533004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
534004e86ffSlogin 
535004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
536004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
537676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
538004e86ffSlogin         }
539004e86ffSlogin 
540004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
541004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
542676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
543004e86ffSlogin         }
544004e86ffSlogin 
545004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
546004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
547676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
548004e86ffSlogin         }
549004e86ffSlogin 
550004e86ffSlogin         inode
551004e86ffSlogin             .children
552004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
553004e86ffSlogin 
554004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
555004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
556004e86ffSlogin         return Ok(());
557004e86ffSlogin     }
558004e86ffSlogin 
559676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
560004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
561004e86ffSlogin         // 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
562004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
563676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
564004e86ffSlogin         }
565004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
566004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
567676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
568004e86ffSlogin         }
569004e86ffSlogin 
570004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
571676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
572004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
573004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
574004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
575004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
576004e86ffSlogin         return Ok(());
577004e86ffSlogin     }
578004e86ffSlogin 
579004e86ffSlogin     fn move_(
580004e86ffSlogin         &self,
581004e86ffSlogin         _old_name: &str,
582004e86ffSlogin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
583004e86ffSlogin         _new_name: &str,
584676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
58579a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
586004e86ffSlogin     }
587004e86ffSlogin 
588676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
589004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
590004e86ffSlogin 
591004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
592676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
593004e86ffSlogin         }
594004e86ffSlogin 
595004e86ffSlogin         match name {
596004e86ffSlogin             "" | "." => {
597676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
598004e86ffSlogin             }
599004e86ffSlogin 
600004e86ffSlogin             ".." => {
601676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
602004e86ffSlogin             }
603004e86ffSlogin             name => {
604004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
605676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
606004e86ffSlogin             }
607004e86ffSlogin         }
608004e86ffSlogin     }
609004e86ffSlogin 
610676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
611004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
612004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
613676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
614004e86ffSlogin         }
615004e86ffSlogin 
616004e86ffSlogin         match ino {
617004e86ffSlogin             0 => {
618004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
619004e86ffSlogin             }
620004e86ffSlogin             1 => {
621004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
622004e86ffSlogin             }
623004e86ffSlogin             ino => {
624004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
625004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
626004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
627004e86ffSlogin                     .children
628004e86ffSlogin                     .keys()
629004e86ffSlogin                     .filter(|k| inode.children.get(*k).unwrap().0.lock().metadata.inode_id == ino)
630004e86ffSlogin                     .cloned()
631004e86ffSlogin                     .collect();
632004e86ffSlogin 
633004e86ffSlogin                 match key.len() {
634676b8ef6SMork                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
635004e86ffSlogin                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
636004e86ffSlogin                         _ => 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)
637004e86ffSlogin                     }
638004e86ffSlogin             }
639004e86ffSlogin         }
640004e86ffSlogin     }
641004e86ffSlogin 
642676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
643004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
644004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
645676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
646004e86ffSlogin         }
647004e86ffSlogin 
648004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
649004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
650004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
651004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
652004e86ffSlogin 
653004e86ffSlogin         return Ok(keys);
654004e86ffSlogin     }
655004e86ffSlogin }
656004e86ffSlogin 
657004e86ffSlogin #[no_mangle]
658004e86ffSlogin pub extern "C" fn rs_procfs_register_pid(pid: pid_t) -> u64 {
659004e86ffSlogin     let r = procfs_register_pid(pid);
660004e86ffSlogin     if r.is_ok() {
661004e86ffSlogin         return 0;
662004e86ffSlogin     } else {
663004e86ffSlogin         return r.unwrap_err() as u64;
664004e86ffSlogin     }
665004e86ffSlogin }
666004e86ffSlogin 
667004e86ffSlogin /// @brief 向procfs注册进程
668676b8ef6SMork pub fn procfs_register_pid(pid: pid_t) -> 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 #[no_mangle]
684004e86ffSlogin pub extern "C" fn rs_procfs_unregister_pid(pid: pid_t) -> u64 {
685004e86ffSlogin     let r = procfs_unregister_pid(pid);
686004e86ffSlogin     if r.is_ok() {
687004e86ffSlogin         return 0;
688004e86ffSlogin     } else {
689004e86ffSlogin         return r.unwrap_err() as u64;
690004e86ffSlogin     }
691004e86ffSlogin }
692004e86ffSlogin 
693004e86ffSlogin /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
694676b8ef6SMork pub fn procfs_unregister_pid(pid: pid_t) -> Result<(), SystemError> {
695004e86ffSlogin     // 获取procfs实例
696004e86ffSlogin     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
697004e86ffSlogin 
698004e86ffSlogin     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
699004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
700004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
701004e86ffSlogin     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
702004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
703004e86ffSlogin 
704004e86ffSlogin     // 调用解除注册函数
705004e86ffSlogin     return procfs.unregister_pid(pid);
706004e86ffSlogin }
707