xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 597ecc08c2444dcc8f527eb021932718b69c9cc5)
1004e86ffSlogin use core::intrinsics::size_of;
206b09f34Skong 
3004e86ffSlogin use alloc::{
4004e86ffSlogin     borrow::ToOwned,
5004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
6004e86ffSlogin     format,
7b5b571e0SLoGin     string::{String, ToString},
8004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
9004e86ffSlogin     vec::Vec,
10004e86ffSlogin };
1191e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
12004e86ffSlogin 
13004e86ffSlogin use crate::{
1434e6d6c8Syuyi2439     arch::mm::LockedFrameAllocator,
1502343d0bSLoGin     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
16004e86ffSlogin     filesystem::vfs::{
17004e86ffSlogin         core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
18004e86ffSlogin         FileType,
19004e86ffSlogin     },
20b087521eSChiichen     kerror, kinfo,
21b087521eSChiichen     libs::{
22b087521eSChiichen         once::Once,
23*597ecc08STTaq         rwlock::RwLock,
24b087521eSChiichen         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
25b087521eSChiichen     },
264fda81ceSLoGin     mm::allocator::page_frame::FrameAllocator,
271496ba7bSLoGin     process::{Pid, ProcessManager},
2878bf93f0SYJwu2023     time::TimeSpec,
29004e86ffSlogin };
30004e86ffSlogin 
31004e86ffSlogin use super::vfs::{
3278bf93f0SYJwu2023     file::{FileMode, FilePrivateData},
336b4e7a29SLoGin     syscall::ModeType,
34*597ecc08STTaq     FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Magic, Metadata, SuperBlock,
35004e86ffSlogin };
36004e86ffSlogin 
378d72b68dSJomo pub mod kmsg;
388d72b68dSJomo pub mod log;
398d72b68dSJomo mod syscall;
408d72b68dSJomo 
41004e86ffSlogin /// @brief 进程文件类型
42004e86ffSlogin /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型
43004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
44004e86ffSlogin #[repr(u8)]
45004e86ffSlogin pub enum ProcFileType {
46004e86ffSlogin     ///展示进程状态信息
47004e86ffSlogin     ProcStatus = 0,
4834e6d6c8Syuyi2439     /// meminfo
4934e6d6c8Syuyi2439     ProcMeminfo = 1,
508d72b68dSJomo     /// kmsg
518d72b68dSJomo     ProcKmsg = 2,
52004e86ffSlogin     //todo: 其他文件类型
53004e86ffSlogin     ///默认文件类型
54004e86ffSlogin     Default,
55004e86ffSlogin }
56004e86ffSlogin 
57004e86ffSlogin impl From<u8> for ProcFileType {
58004e86ffSlogin     fn from(value: u8) -> Self {
59004e86ffSlogin         match value {
60004e86ffSlogin             0 => ProcFileType::ProcStatus,
6134e6d6c8Syuyi2439             1 => ProcFileType::ProcMeminfo,
628d72b68dSJomo             2 => ProcFileType::ProcKmsg,
63004e86ffSlogin             _ => ProcFileType::Default,
64004e86ffSlogin         }
65004e86ffSlogin     }
66004e86ffSlogin }
67004e86ffSlogin /// @brief 节点私有信息结构体
68004e86ffSlogin /// @usage 用于传入各类文件所需的信息
69004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
70004e86ffSlogin pub struct InodeInfo {
71004e86ffSlogin     ///进程的pid
721496ba7bSLoGin     pid: Pid,
73004e86ffSlogin     ///文件类型
74004e86ffSlogin     ftype: ProcFileType,
75004e86ffSlogin     //其他需要传入的信息在此定义
76004e86ffSlogin }
77004e86ffSlogin 
78004e86ffSlogin /// @brief procfs的inode名称的最大长度
79004e86ffSlogin const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
80*597ecc08STTaq const PROCFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
81004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体
82004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
83004e86ffSlogin pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>);
84004e86ffSlogin 
85004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统结构体
86004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
87004e86ffSlogin pub struct ProcFS {
88004e86ffSlogin     /// procfs的root inode
89004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedProcFSInode>,
90*597ecc08STTaq     super_block: RwLock<SuperBlock>,
91004e86ffSlogin }
92004e86ffSlogin 
93004e86ffSlogin #[derive(Debug, Clone)]
94004e86ffSlogin pub struct ProcfsFilePrivateData {
95004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
96004e86ffSlogin }
97004e86ffSlogin 
98004e86ffSlogin impl ProcfsFilePrivateData {
99004e86ffSlogin     pub fn new() -> Self {
100004e86ffSlogin         return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() };
101004e86ffSlogin     }
102004e86ffSlogin }
103004e86ffSlogin 
104b5b571e0SLoGin impl Default for ProcfsFilePrivateData {
105b5b571e0SLoGin     fn default() -> Self {
106b5b571e0SLoGin         Self::new()
107b5b571e0SLoGin     }
108b5b571e0SLoGin }
109b5b571e0SLoGin 
110004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁)
111004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
112004e86ffSlogin pub struct ProcFSInode {
113004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
114004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedProcFSInode>,
115004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
116004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedProcFSInode>,
117004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
118004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<LockedProcFSInode>>,
119004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
120004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
121004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
122004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
123004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
124004e86ffSlogin     fs: Weak<ProcFS>,
125004e86ffSlogin     /// 储存私有信息
126004e86ffSlogin     fdata: InodeInfo,
127004e86ffSlogin }
128004e86ffSlogin 
129004e86ffSlogin /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数
130004e86ffSlogin impl ProcFSInode {
131004e86ffSlogin     /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0
132004e86ffSlogin     #[inline]
133004e86ffSlogin     fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) {
1341a72a751SLoGin         data.retain(|x| *x != 0);
1351a72a751SLoGin 
136004e86ffSlogin         data.push(0);
137004e86ffSlogin     }
138004e86ffSlogin     // todo:其他数据获取函数实现
139004e86ffSlogin 
140004e86ffSlogin     /// @brief 打开status文件
141004e86ffSlogin     ///
142676b8ef6SMork     fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
143004e86ffSlogin         // 获取该pid对应的pcb结构体
1441496ba7bSLoGin         let pid = self.fdata.pid;
1451496ba7bSLoGin         let pcb = ProcessManager::find(pid);
146b5b571e0SLoGin         let pcb = if let Some(pcb) = pcb {
147b5b571e0SLoGin             pcb
148b5b571e0SLoGin         } else {
149004e86ffSlogin             kerror!(
1501496ba7bSLoGin                 "ProcFS: Cannot find pcb for pid {:?} when opening its 'status' file.",
151004e86ffSlogin                 pid
152004e86ffSlogin             );
153676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ESRCH);
154004e86ffSlogin         };
155004e86ffSlogin         // 传入数据
156004e86ffSlogin         let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
157004e86ffSlogin 
158004e86ffSlogin         pdata.append(
1591496ba7bSLoGin             &mut format!("Name:\t{}", pcb.basic().name())
160004e86ffSlogin                 .as_bytes()
161004e86ffSlogin                 .to_owned(),
162004e86ffSlogin         );
163004e86ffSlogin 
1641496ba7bSLoGin         let sched_info_guard = pcb.sched_info();
1650d6cf65aSLoGin         let state = sched_info_guard.inner_lock_read_irqsave().state();
1661496ba7bSLoGin         let cpu_id = sched_info_guard
1671496ba7bSLoGin             .on_cpu()
168e2841179SLoGin             .map(|cpu| cpu.data() as i32)
1691496ba7bSLoGin             .unwrap_or(-1);
1701496ba7bSLoGin 
1711496ba7bSLoGin         let priority = sched_info_guard.priority();
1721496ba7bSLoGin         let vrtime = sched_info_guard.virtual_runtime();
1731496ba7bSLoGin 
1741496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nState:\t{:?}", state).as_bytes().to_owned());
1751496ba7bSLoGin         pdata.append(
1761496ba7bSLoGin             &mut format!("\nPid:\t{}", pcb.pid().into())
1771496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1781496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1791496ba7bSLoGin         );
1801496ba7bSLoGin         pdata.append(
1811496ba7bSLoGin             &mut format!("\nPpid:\t{}", pcb.basic().ppid().into())
1821496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1831496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1841496ba7bSLoGin         );
1851496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", cpu_id).as_bytes().to_owned());
1861496ba7bSLoGin         pdata.append(
1871496ba7bSLoGin             &mut format!("\npriority:\t{}", priority.data())
1881496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1891496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1901496ba7bSLoGin         );
1911496ba7bSLoGin         pdata.append(
1921496ba7bSLoGin             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count())
1931496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1941496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1951496ba7bSLoGin         );
1961496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nvrtime:\t{}", vrtime).as_bytes().to_owned());
1971496ba7bSLoGin 
1987b32f508SLoGin         if let Some(user_vm) = pcb.basic().user_vm() {
1997b32f508SLoGin             let address_space_guard = user_vm.read();
20040fe15e0SLoGin             // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值
20140fe15e0SLoGin             let hiwater_vm: u64 = 0;
20240fe15e0SLoGin             // 进程代码段的大小
20340fe15e0SLoGin             let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024;
204004e86ffSlogin             // 进程数据段的大小
20540fe15e0SLoGin             let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024;
20640fe15e0SLoGin             drop(address_space_guard);
207004e86ffSlogin             pdata.append(
208004e86ffSlogin                 &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
209004e86ffSlogin                     .as_bytes()
210004e86ffSlogin                     .to_owned(),
211004e86ffSlogin             );
212004e86ffSlogin             pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
2131496ba7bSLoGin             pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB", text).as_bytes().to_owned());
2147b32f508SLoGin         }
2157b32f508SLoGin 
2161496ba7bSLoGin         pdata.append(
2171496ba7bSLoGin             &mut format!("\nflags: {:?}\n", pcb.flags().clone())
2181496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
2191496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
2201496ba7bSLoGin         );
221004e86ffSlogin 
222004e86ffSlogin         // 去除多余的\0
223004e86ffSlogin         self.trim_string(pdata);
224004e86ffSlogin 
225004e86ffSlogin         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
226004e86ffSlogin     }
227004e86ffSlogin 
22834e6d6c8Syuyi2439     /// 打开 meminfo 文件
22934e6d6c8Syuyi2439     fn open_meminfo(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
23034e6d6c8Syuyi2439         // 获取内存信息
2314fda81ceSLoGin         let usage = unsafe { LockedFrameAllocator.usage() };
23234e6d6c8Syuyi2439 
23334e6d6c8Syuyi2439         // 传入数据
23434e6d6c8Syuyi2439         let data: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
23534e6d6c8Syuyi2439 
23634e6d6c8Syuyi2439         data.append(
23734e6d6c8Syuyi2439             &mut format!("MemTotal:\t{} kB\n", usage.total().bytes() >> 10)
23834e6d6c8Syuyi2439                 .as_bytes()
23934e6d6c8Syuyi2439                 .to_owned(),
24034e6d6c8Syuyi2439         );
24134e6d6c8Syuyi2439 
24234e6d6c8Syuyi2439         data.append(
24334e6d6c8Syuyi2439             &mut format!("MemFree:\t{} kB\n", usage.free().bytes() >> 10)
24434e6d6c8Syuyi2439                 .as_bytes()
24534e6d6c8Syuyi2439                 .to_owned(),
24634e6d6c8Syuyi2439         );
24734e6d6c8Syuyi2439 
24834e6d6c8Syuyi2439         // 去除多余的\0
24934e6d6c8Syuyi2439         self.trim_string(data);
25034e6d6c8Syuyi2439 
25134e6d6c8Syuyi2439         return Ok((data.len() * size_of::<u8>()) as i64);
25234e6d6c8Syuyi2439     }
25334e6d6c8Syuyi2439 
25434e6d6c8Syuyi2439     /// proc文件系统读取函数
25534e6d6c8Syuyi2439     fn proc_read(
256004e86ffSlogin         &self,
257004e86ffSlogin         offset: usize,
258004e86ffSlogin         len: usize,
259004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
260004e86ffSlogin         _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
261676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
262004e86ffSlogin         let start = _pdata.data.len().min(offset);
263004e86ffSlogin         let end = _pdata.data.len().min(offset + len);
264004e86ffSlogin 
265004e86ffSlogin         // buffer空间不足
266004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
267676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
268004e86ffSlogin         }
269004e86ffSlogin 
270004e86ffSlogin         // 拷贝数据
271004e86ffSlogin         let src = &_pdata.data[start..end];
272004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
273004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
274004e86ffSlogin     }
275004e86ffSlogin }
276004e86ffSlogin 
277004e86ffSlogin impl FileSystem for ProcFS {
278004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
279004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
280004e86ffSlogin     }
281004e86ffSlogin 
282004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
283004e86ffSlogin         return FsInfo {
284004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
285004e86ffSlogin             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
286004e86ffSlogin         };
287004e86ffSlogin     }
288004e86ffSlogin 
289004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
290004e86ffSlogin         self
291004e86ffSlogin     }
2921d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
2931d37ca6dSDonkey Kane         "procfs"
2941d37ca6dSDonkey Kane     }
295*597ecc08STTaq 
296*597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
297*597ecc08STTaq         self.super_block.read().clone()
298*597ecc08STTaq     }
299004e86ffSlogin }
300004e86ffSlogin 
301004e86ffSlogin impl ProcFS {
302004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
303*597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
304*597ecc08STTaq             Magic::PROC_MAGIC,
305*597ecc08STTaq             PROCFS_BLOCK_SIZE,
306*597ecc08STTaq             PROCFS_MAX_NAMELEN as u64,
307*597ecc08STTaq         );
308004e86ffSlogin         // 初始化root inode
309004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
310004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
311004e86ffSlogin                 parent: Weak::default(),
312004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
313004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
314004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
315004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
316004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
317004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
318004e86ffSlogin                     size: 0,
319004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
320004e86ffSlogin                     blocks: 0,
321004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
322004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
323004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
324004e86ffSlogin                     file_type: FileType::Dir,
32534e6d6c8Syuyi2439                     mode: ModeType::from_bits_truncate(0o555),
326004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
327004e86ffSlogin                     uid: 0,
328004e86ffSlogin                     gid: 0,
32902343d0bSLoGin                     raw_dev: DeviceNumber::default(),
330004e86ffSlogin                 },
331004e86ffSlogin                 fs: Weak::default(),
332004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
3331496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
334004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
335004e86ffSlogin                 },
336004e86ffSlogin             })));
337004e86ffSlogin 
338*597ecc08STTaq         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS {
339*597ecc08STTaq             root_inode: root,
340*597ecc08STTaq             super_block: RwLock::new(super_block),
341*597ecc08STTaq         });
342004e86ffSlogin 
343004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
344004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
345004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
346004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
347004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
348004e86ffSlogin         // 释放锁
349004e86ffSlogin         drop(root_guard);
350004e86ffSlogin 
35134e6d6c8Syuyi2439         // 创建meminfo文件
35234e6d6c8Syuyi2439         let inode = result.root_inode();
35334e6d6c8Syuyi2439         let binding = inode.create(
35434e6d6c8Syuyi2439             "meminfo",
35534e6d6c8Syuyi2439             FileType::File,
35634e6d6c8Syuyi2439             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
35734e6d6c8Syuyi2439         );
35834e6d6c8Syuyi2439         if let Ok(meminfo) = binding {
35934e6d6c8Syuyi2439             let meminfo_file = meminfo
36034e6d6c8Syuyi2439                 .as_any_ref()
36134e6d6c8Syuyi2439                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
36234e6d6c8Syuyi2439                 .unwrap();
36334e6d6c8Syuyi2439             meminfo_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(0);
36434e6d6c8Syuyi2439             meminfo_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcMeminfo;
36534e6d6c8Syuyi2439         } else {
36634e6d6c8Syuyi2439             panic!("create meminfo error");
36734e6d6c8Syuyi2439         }
36834e6d6c8Syuyi2439 
3698d72b68dSJomo         // 创建kmsg文件
3708d72b68dSJomo         let binding = inode.create("kmsg", FileType::File, ModeType::from_bits_truncate(0o444));
3718d72b68dSJomo         if let Ok(kmsg) = binding {
3728d72b68dSJomo             let kmsg_file = kmsg
3738d72b68dSJomo                 .as_any_ref()
3748d72b68dSJomo                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
3758d72b68dSJomo                 .unwrap();
3768d72b68dSJomo             kmsg_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(1);
3778d72b68dSJomo             kmsg_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcKmsg;
3788d72b68dSJomo         } else {
3798d72b68dSJomo             panic!("create ksmg error");
3808d72b68dSJomo         }
3818d72b68dSJomo 
382004e86ffSlogin         return result;
383004e86ffSlogin     }
384004e86ffSlogin 
385004e86ffSlogin     /// @brief 进程注册函数
386004e86ffSlogin     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
3871496ba7bSLoGin     pub fn register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
388004e86ffSlogin         // 获取当前inode
38934e6d6c8Syuyi2439         let inode: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
390004e86ffSlogin         // 创建对应进程文件夹
39134e6d6c8Syuyi2439         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = inode.create(
3926b4e7a29SLoGin             &pid.to_string(),
3936b4e7a29SLoGin             FileType::Dir,
39434e6d6c8Syuyi2439             ModeType::from_bits_truncate(0o555),
3956b4e7a29SLoGin         )?;
396004e86ffSlogin         // 创建相关文件
397004e86ffSlogin         // status文件
39834e6d6c8Syuyi2439         let binding: Arc<dyn IndexNode> = pid_dir.create(
3996b4e7a29SLoGin             "status",
4006b4e7a29SLoGin             FileType::File,
40134e6d6c8Syuyi2439             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
4026b4e7a29SLoGin         )?;
40334e6d6c8Syuyi2439         let status_file: &LockedProcFSInode = binding
404004e86ffSlogin             .as_any_ref()
405004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
406004e86ffSlogin             .unwrap();
40734e6d6c8Syuyi2439         status_file.0.lock().fdata.pid = pid;
40834e6d6c8Syuyi2439         status_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
409004e86ffSlogin 
410004e86ffSlogin         //todo: 创建其他文件
411004e86ffSlogin 
412004e86ffSlogin         return Ok(());
413004e86ffSlogin     }
414004e86ffSlogin 
415004e86ffSlogin     /// @brief 解除进程注册
416004e86ffSlogin     ///
4171496ba7bSLoGin     pub fn unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
418004e86ffSlogin         // 获取当前inode
419004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
420004e86ffSlogin         // 获取进程文件夹
4211496ba7bSLoGin         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&pid.to_string())?;
422004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹下文件
423004e86ffSlogin         pid_dir.unlink("status")?;
424004e86ffSlogin 
425004e86ffSlogin         // 查看进程文件是否还存在
426004e86ffSlogin         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
427004e86ffSlogin 
428004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹
4291496ba7bSLoGin         proc.unlink(&pid.to_string())?;
430004e86ffSlogin 
431004e86ffSlogin         return Ok(());
432004e86ffSlogin     }
433004e86ffSlogin }
434004e86ffSlogin 
435004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedProcFSInode {
436676b8ef6SMork     fn open(&self, data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> Result<(), SystemError> {
437004e86ffSlogin         // 加锁
438004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
439004e86ffSlogin 
440004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
441004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type {
442004e86ffSlogin             return Ok(());
443004e86ffSlogin         }
444004e86ffSlogin         let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new();
445004e86ffSlogin         // 根据文件类型获取相应数据
446004e86ffSlogin         let file_size = match inode.fdata.ftype {
447004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?,
44834e6d6c8Syuyi2439             ProcFileType::ProcMeminfo => inode.open_meminfo(&mut private_data)?,
449004e86ffSlogin             _ => {
450004e86ffSlogin                 todo!()
451004e86ffSlogin             }
452004e86ffSlogin         };
453004e86ffSlogin         *data = FilePrivateData::Procfs(private_data);
454004e86ffSlogin         // 更新metadata里面的文件大小数值
455004e86ffSlogin         inode.metadata.size = file_size;
456004e86ffSlogin 
457004e86ffSlogin         return Ok(());
458004e86ffSlogin     }
459004e86ffSlogin 
460676b8ef6SMork     fn close(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
461004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
462004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
463004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type {
464004e86ffSlogin             return Ok(());
465004e86ffSlogin         }
4661a72a751SLoGin         // 释放data
4671a72a751SLoGin         *data = FilePrivateData::Procfs(ProcfsFilePrivateData::new());
4681a72a751SLoGin 
469004e86ffSlogin         return Ok(());
470004e86ffSlogin     }
471004e86ffSlogin 
472004e86ffSlogin     fn read_at(
473004e86ffSlogin         &self,
474004e86ffSlogin         offset: usize,
475004e86ffSlogin         len: usize,
476004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
477004e86ffSlogin         data: &mut FilePrivateData,
478676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
479004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
480676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
481004e86ffSlogin         }
482004e86ffSlogin         // 加锁
483004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
484004e86ffSlogin 
485004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
486004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
487676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
488004e86ffSlogin         }
489004e86ffSlogin 
490004e86ffSlogin         // 获取数据信息
491004e86ffSlogin         let private_data = match data {
492004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
493004e86ffSlogin             _ => {
494004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
495004e86ffSlogin             }
496004e86ffSlogin         };
497004e86ffSlogin 
498004e86ffSlogin         // 根据文件类型读取相应数据
499004e86ffSlogin         match inode.fdata.ftype {
50034e6d6c8Syuyi2439             ProcFileType::ProcStatus => return inode.proc_read(offset, len, buf, private_data),
50134e6d6c8Syuyi2439             ProcFileType::ProcMeminfo => return inode.proc_read(offset, len, buf, private_data),
5028d72b68dSJomo             ProcFileType::ProcKmsg => (),
503004e86ffSlogin             ProcFileType::Default => (),
504004e86ffSlogin         };
505004e86ffSlogin 
506004e86ffSlogin         // 默认读取
507004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
508004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
509004e86ffSlogin 
510004e86ffSlogin         // buffer空间不足
511004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
512676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
513004e86ffSlogin         }
514004e86ffSlogin 
515004e86ffSlogin         // 拷贝数据
516004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
517004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
518004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
519004e86ffSlogin     }
520004e86ffSlogin 
521004e86ffSlogin     fn write_at(
522004e86ffSlogin         &self,
523004e86ffSlogin         _offset: usize,
524004e86ffSlogin         _len: usize,
525004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
526004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
527676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
52879a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
529004e86ffSlogin     }
530004e86ffSlogin 
531004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
532004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
533004e86ffSlogin     }
534004e86ffSlogin 
535004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
536004e86ffSlogin         self
537004e86ffSlogin     }
538004e86ffSlogin 
539676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
540004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
541004e86ffSlogin         let metadata = inode.metadata.clone();
542004e86ffSlogin 
543004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
544004e86ffSlogin     }
545004e86ffSlogin 
546676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
547004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
548004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
549004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
550004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
551004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
552004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
553004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
554004e86ffSlogin 
555004e86ffSlogin         return Ok(());
556004e86ffSlogin     }
557004e86ffSlogin 
558676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
559004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
560004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
561004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
562004e86ffSlogin             return Ok(());
563004e86ffSlogin         } else {
564676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
565004e86ffSlogin         }
566004e86ffSlogin     }
567004e86ffSlogin 
568004e86ffSlogin     fn create_with_data(
569004e86ffSlogin         &self,
570004e86ffSlogin         name: &str,
571004e86ffSlogin         file_type: FileType,
5726b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
573004e86ffSlogin         data: usize,
574676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
575004e86ffSlogin         // 获取当前inode
576004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
577004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
578004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
579676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
580004e86ffSlogin         }
581004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
582004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
583676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
584004e86ffSlogin         }
585004e86ffSlogin 
586004e86ffSlogin         // 创建inode
587004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
588004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
589004e86ffSlogin                 parent: inode.self_ref.clone(),
590004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
591004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
592004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
593004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
594004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
595004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
596004e86ffSlogin                     size: 0,
597004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
598004e86ffSlogin                     blocks: 0,
599004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
600004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
601004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
602b5b571e0SLoGin                     file_type,
603b5b571e0SLoGin                     mode,
604004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
605004e86ffSlogin                     uid: 0,
606004e86ffSlogin                     gid: 0,
60702343d0bSLoGin                     raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
608004e86ffSlogin                 },
609004e86ffSlogin                 fs: inode.fs.clone(),
610004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
6111496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
612004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
613004e86ffSlogin                 },
614004e86ffSlogin             })));
615004e86ffSlogin 
616004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
617004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
618004e86ffSlogin 
619004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
620004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
621004e86ffSlogin 
622004e86ffSlogin         return Ok(result);
623004e86ffSlogin     }
624004e86ffSlogin 
625676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
626004e86ffSlogin         let other: &LockedProcFSInode = other
627004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
628676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
629004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
630004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
631004e86ffSlogin 
632004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
633004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
634676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
635004e86ffSlogin         }
636004e86ffSlogin 
637004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
638004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
639676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
640004e86ffSlogin         }
641004e86ffSlogin 
642004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
643004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
644676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
645004e86ffSlogin         }
646004e86ffSlogin 
647004e86ffSlogin         inode
648004e86ffSlogin             .children
649004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
650004e86ffSlogin 
651004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
652004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
653004e86ffSlogin         return Ok(());
654004e86ffSlogin     }
655004e86ffSlogin 
656676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
657004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
658004e86ffSlogin         // 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
659004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
660676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
661004e86ffSlogin         }
6629e481b3bSTTaq 
663004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
664004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
665676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
666004e86ffSlogin         }
667004e86ffSlogin 
668004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
669676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
6709e481b3bSTTaq 
671004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
672004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
6739e481b3bSTTaq 
674004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
675004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
6769e481b3bSTTaq 
677004e86ffSlogin         return Ok(());
678004e86ffSlogin     }
679004e86ffSlogin 
6809e481b3bSTTaq     fn move_to(
681004e86ffSlogin         &self,
682004e86ffSlogin         _old_name: &str,
683004e86ffSlogin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
684004e86ffSlogin         _new_name: &str,
685676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
68679a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
687004e86ffSlogin     }
688004e86ffSlogin 
689676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
690004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
691004e86ffSlogin 
692004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
693676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
694004e86ffSlogin         }
695004e86ffSlogin 
696004e86ffSlogin         match name {
697004e86ffSlogin             "" | "." => {
698676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
699004e86ffSlogin             }
700004e86ffSlogin 
701004e86ffSlogin             ".." => {
702676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
703004e86ffSlogin             }
704004e86ffSlogin             name => {
705004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
706676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
707004e86ffSlogin             }
708004e86ffSlogin         }
709004e86ffSlogin     }
710004e86ffSlogin 
711676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
712004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
713004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
714676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
715004e86ffSlogin         }
716004e86ffSlogin 
7176b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
718004e86ffSlogin             0 => {
719004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
720004e86ffSlogin             }
721004e86ffSlogin             1 => {
722004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
723004e86ffSlogin             }
724004e86ffSlogin             ino => {
725004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
726004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
727004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
728004e86ffSlogin                     .children
729004e86ffSlogin                     .keys()
7306b4e7a29SLoGin                     .filter(|k| {
7316b4e7a29SLoGin                         inode
7326b4e7a29SLoGin                             .children
7336b4e7a29SLoGin                             .get(*k)
7346b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
7356b4e7a29SLoGin                             .0
7366b4e7a29SLoGin                             .lock()
7376b4e7a29SLoGin                             .metadata
7386b4e7a29SLoGin                             .inode_id
7396b4e7a29SLoGin                             .into()
7406b4e7a29SLoGin                             == ino
7416b4e7a29SLoGin                     })
742004e86ffSlogin                     .cloned()
743004e86ffSlogin                     .collect();
744004e86ffSlogin 
745004e86ffSlogin                 match key.len() {
746676b8ef6SMork                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
747004e86ffSlogin                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
7486b4e7a29SLoGin                         _ => 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)
749004e86ffSlogin                     }
750004e86ffSlogin             }
751004e86ffSlogin         }
752004e86ffSlogin     }
753004e86ffSlogin 
754676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
755004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
756004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
757676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
758004e86ffSlogin         }
759004e86ffSlogin 
760004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
761004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
762004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
763004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
764004e86ffSlogin 
765004e86ffSlogin         return Ok(keys);
766004e86ffSlogin     }
767004e86ffSlogin }
768004e86ffSlogin 
769004e86ffSlogin /// @brief 向procfs注册进程
7701496ba7bSLoGin pub fn procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
771004e86ffSlogin     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
772004e86ffSlogin 
773004e86ffSlogin     let procfs_inode = procfs_inode
774004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
775004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
776004e86ffSlogin     let fs = procfs_inode.fs();
777004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
778004e86ffSlogin 
779004e86ffSlogin     // 调用注册函数
780004e86ffSlogin     procfs.register_pid(pid)?;
781004e86ffSlogin 
782004e86ffSlogin     return Ok(());
783004e86ffSlogin }
784004e86ffSlogin 
785004e86ffSlogin /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
7861496ba7bSLoGin pub fn procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
787004e86ffSlogin     // 获取procfs实例
788004e86ffSlogin     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
789004e86ffSlogin 
790004e86ffSlogin     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
791004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
792004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
793004e86ffSlogin     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
794004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
795004e86ffSlogin 
796004e86ffSlogin     // 调用解除注册函数
797004e86ffSlogin     return procfs.unregister_pid(pid);
798004e86ffSlogin }
799b087521eSChiichen 
800b087521eSChiichen pub fn procfs_init() -> Result<(), SystemError> {
801b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
802b087521eSChiichen     let mut result = None;
803b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
804b087521eSChiichen         kinfo!("Initializing ProcFS...");
80534e6d6c8Syuyi2439         // 创建 procfs 实例
806b087521eSChiichen         let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new();
807b087521eSChiichen 
80834e6d6c8Syuyi2439         // procfs 挂载
809b087521eSChiichen         let _t = ROOT_INODE()
810b087521eSChiichen             .find("proc")
811b087521eSChiichen             .expect("Cannot find /proc")
812b087521eSChiichen             .mount(procfs)
813b087521eSChiichen             .expect("Failed to mount proc");
814b087521eSChiichen         kinfo!("ProcFS mounted.");
815b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
816b087521eSChiichen     });
817b087521eSChiichen 
818b087521eSChiichen     return result.unwrap();
819b087521eSChiichen }
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