xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 676b8ef62e1a0a1e52d65b40c53c1636a2954040)
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::{
13004e86ffSlogin     filesystem::vfs::{
14004e86ffSlogin         core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
15004e86ffSlogin         FileType,
16004e86ffSlogin     },
17004e86ffSlogin     include::bindings::bindings::{
18*676b8ef6SMork         pid_t, process_find_pcb_by_pid,
19004e86ffSlogin     },
20004e86ffSlogin     kerror,
21004e86ffSlogin     libs::spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
22*676b8ef6SMork     time::TimeSpec, syscall::SystemError,
23004e86ffSlogin };
24004e86ffSlogin 
25004e86ffSlogin use super::vfs::{
260d48c3c9Slogin     file::{FilePrivateData, FileMode}, FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Metadata, PollStatus,
27004e86ffSlogin };
28004e86ffSlogin 
29004e86ffSlogin /// @brief 进程文件类型
30004e86ffSlogin /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型
31004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
32004e86ffSlogin #[repr(u8)]
33004e86ffSlogin pub enum ProcFileType {
34004e86ffSlogin     ///展示进程状态信息
35004e86ffSlogin     ProcStatus = 0,
36004e86ffSlogin     //todo: 其他文件类型
37004e86ffSlogin     ///默认文件类型
38004e86ffSlogin     Default,
39004e86ffSlogin }
40004e86ffSlogin 
41004e86ffSlogin impl From<u8> for ProcFileType {
42004e86ffSlogin     fn from(value: u8) -> Self {
43004e86ffSlogin         match value {
44004e86ffSlogin             0 => ProcFileType::ProcStatus,
45004e86ffSlogin             _ => ProcFileType::Default,
46004e86ffSlogin         }
47004e86ffSlogin     }
48004e86ffSlogin }
49004e86ffSlogin /// @brief 节点私有信息结构体
50004e86ffSlogin /// @usage 用于传入各类文件所需的信息
51004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
52004e86ffSlogin pub struct InodeInfo {
53004e86ffSlogin     ///进程的pid
54004e86ffSlogin     pid: i64,
55004e86ffSlogin     ///文件类型
56004e86ffSlogin     ftype: ProcFileType,
57004e86ffSlogin     //其他需要传入的信息在此定义
58004e86ffSlogin }
59004e86ffSlogin 
60004e86ffSlogin /// @brief procfs的inode名称的最大长度
61004e86ffSlogin const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
62004e86ffSlogin 
63004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体
64004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
65004e86ffSlogin pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>);
66004e86ffSlogin 
67004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统结构体
68004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
69004e86ffSlogin pub struct ProcFS {
70004e86ffSlogin     /// procfs的root inode
71004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedProcFSInode>,
72004e86ffSlogin }
73004e86ffSlogin 
74004e86ffSlogin #[derive(Debug, Clone)]
75004e86ffSlogin pub struct ProcfsFilePrivateData {
76004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
77004e86ffSlogin }
78004e86ffSlogin 
79004e86ffSlogin impl ProcfsFilePrivateData {
80004e86ffSlogin     pub fn new() -> Self {
81004e86ffSlogin         return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() };
82004e86ffSlogin     }
83004e86ffSlogin }
84004e86ffSlogin 
85004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁)
86004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
87004e86ffSlogin pub struct ProcFSInode {
88004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
89004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedProcFSInode>,
90004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
91004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedProcFSInode>,
92004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
93004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<LockedProcFSInode>>,
94004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
95004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
96004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
97004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
98004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
99004e86ffSlogin     fs: Weak<ProcFS>,
100004e86ffSlogin     /// 储存私有信息
101004e86ffSlogin     fdata: InodeInfo,
102004e86ffSlogin }
103004e86ffSlogin 
104004e86ffSlogin /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数
105004e86ffSlogin impl ProcFSInode {
106004e86ffSlogin     /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0
107004e86ffSlogin     #[inline]
108004e86ffSlogin     fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) {
109004e86ffSlogin         data.drain_filter(|x: &mut u8| *x == 0);
110004e86ffSlogin         data.push(0);
111004e86ffSlogin     }
112004e86ffSlogin     // todo:其他数据获取函数实现
113004e86ffSlogin 
114004e86ffSlogin     /// @brief 打开status文件
115004e86ffSlogin     ///
116*676b8ef6SMork     fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
117004e86ffSlogin         // 获取该pid对应的pcb结构体
118004e86ffSlogin         let pid: &i64 = &self.fdata.pid;
119004e86ffSlogin         let pcb = unsafe { process_find_pcb_by_pid(*pid).as_mut() };
120004e86ffSlogin         let pcb = if pcb.is_none() {
121004e86ffSlogin             kerror!(
122004e86ffSlogin                 "ProcFS: Cannot find pcb for pid {} when opening its 'status' file.",
123004e86ffSlogin                 pid
124004e86ffSlogin             );
125*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ESRCH);
126004e86ffSlogin         } else {
127004e86ffSlogin             pcb.unwrap()
128004e86ffSlogin         };
129004e86ffSlogin         // 传入数据
130004e86ffSlogin         let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
131004e86ffSlogin         // !!!!!由于目前有bug,不能获取到pcb的name,因此暂时用'Unknown'代替
132004e86ffSlogin         let tmp_name: Vec<u8> = "Unknown".as_bytes().to_vec();
133004e86ffSlogin         // kdebug!("pcb.name={:?}", pcb.name);
134004e86ffSlogin         // let mut tmp_name: Vec<u8> = Vec::with_capacity(pcb.name.len());
135004e86ffSlogin         // for val in pcb.name.iter() {
136004e86ffSlogin         //     tmp_name.push(*val as u8);
137004e86ffSlogin         // }
138004e86ffSlogin 
139004e86ffSlogin         pdata.append(
140004e86ffSlogin             &mut format!(
141004e86ffSlogin                 "Name:\t{}",
142004e86ffSlogin                 String::from_utf8(tmp_name).unwrap_or("NULL".to_string())
143004e86ffSlogin             )
144004e86ffSlogin             .as_bytes()
145004e86ffSlogin             .to_owned(),
146004e86ffSlogin         );
147004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nstate:\t{}", pcb.state).as_bytes().to_owned());
148004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\npid:\t{}", pcb.pid).as_bytes().to_owned());
149004e86ffSlogin         pdata.append(
150004e86ffSlogin             &mut format!("\nPpid:\t{}", unsafe { *pcb.parent_pcb }.pid)
151004e86ffSlogin                 .as_bytes()
152004e86ffSlogin                 .to_owned(),
153004e86ffSlogin         );
154004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", pcb.cpu_id).as_bytes().to_owned());
155004e86ffSlogin         pdata.append(
156004e86ffSlogin             &mut format!("\npriority:\t{}", pcb.priority)
157004e86ffSlogin                 .as_bytes()
158004e86ffSlogin                 .to_owned(),
159004e86ffSlogin         );
160004e86ffSlogin         pdata.append(
161004e86ffSlogin             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count)
162004e86ffSlogin                 .as_bytes()
163004e86ffSlogin                 .to_owned(),
164004e86ffSlogin         );
165004e86ffSlogin         pdata.append(
166004e86ffSlogin             &mut format!("\nvrtime:\t{}", pcb.virtual_runtime)
167004e86ffSlogin                 .as_bytes()
168004e86ffSlogin                 .to_owned(),
169004e86ffSlogin         );
170004e86ffSlogin 
171004e86ffSlogin         // 当前进程运行过程中占用内存的峰值
172004e86ffSlogin         let hiwater_vm: u64 =
173004e86ffSlogin             unsafe { *(*pcb.mm).vmas }.vm_end - unsafe { *(*pcb.mm).vmas }.vm_start;
174004e86ffSlogin         // 进程数据段的大小
175004e86ffSlogin         let text: u64 = unsafe { *pcb.mm }.code_addr_end - unsafe { *pcb.mm }.code_addr_start;
176004e86ffSlogin         // 进程代码的大小
177004e86ffSlogin         let data: u64 = unsafe { *pcb.mm }.data_addr_end - unsafe { *pcb.mm }.data_addr_start;
178004e86ffSlogin 
179004e86ffSlogin         pdata.append(
180004e86ffSlogin             &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
181004e86ffSlogin                 .as_bytes()
182004e86ffSlogin                 .to_owned(),
183004e86ffSlogin         );
184004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
185004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB\n", text).as_bytes().to_owned());
186004e86ffSlogin 
187004e86ffSlogin         // 去除多余的\0
188004e86ffSlogin         self.trim_string(pdata);
189004e86ffSlogin 
190004e86ffSlogin         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
191004e86ffSlogin     }
192004e86ffSlogin 
193004e86ffSlogin     /// status文件读取函数
194004e86ffSlogin     fn read_status(
195004e86ffSlogin         &self,
196004e86ffSlogin         offset: usize,
197004e86ffSlogin         len: usize,
198004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
199004e86ffSlogin         _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
200*676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
201004e86ffSlogin         let start = _pdata.data.len().min(offset);
202004e86ffSlogin         let end = _pdata.data.len().min(offset + len);
203004e86ffSlogin 
204004e86ffSlogin         // buffer空间不足
205004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
206*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
207004e86ffSlogin         }
208004e86ffSlogin 
209004e86ffSlogin         // 拷贝数据
210004e86ffSlogin         let src = &_pdata.data[start..end];
211004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
212004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
213004e86ffSlogin     }
214004e86ffSlogin }
215004e86ffSlogin 
216004e86ffSlogin impl FileSystem for ProcFS {
217004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
218004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
219004e86ffSlogin     }
220004e86ffSlogin 
221004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
222004e86ffSlogin         return FsInfo {
223004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
224004e86ffSlogin             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
225004e86ffSlogin         };
226004e86ffSlogin     }
227004e86ffSlogin 
228004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
229004e86ffSlogin         self
230004e86ffSlogin     }
231004e86ffSlogin }
232004e86ffSlogin 
233004e86ffSlogin impl ProcFS {
234004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
235004e86ffSlogin         // 初始化root inode
236004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
237004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
238004e86ffSlogin                 parent: Weak::default(),
239004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
240004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
241004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
242004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
243004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
244004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
245004e86ffSlogin                     size: 0,
246004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
247004e86ffSlogin                     blocks: 0,
248004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
249004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
250004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
251004e86ffSlogin                     file_type: FileType::Dir,
252004e86ffSlogin                     mode: 0o777,
253004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
254004e86ffSlogin                     uid: 0,
255004e86ffSlogin                     gid: 0,
256004e86ffSlogin                     raw_dev: 0,
257004e86ffSlogin                 },
258004e86ffSlogin                 fs: Weak::default(),
259004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
260004e86ffSlogin                     pid: 0,
261004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
262004e86ffSlogin                 },
263004e86ffSlogin             })));
264004e86ffSlogin 
265004e86ffSlogin         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS { root_inode: root });
266004e86ffSlogin 
267004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
268004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
269004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
270004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
271004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
272004e86ffSlogin         // 释放锁
273004e86ffSlogin         drop(root_guard);
274004e86ffSlogin 
275004e86ffSlogin         return result;
276004e86ffSlogin     }
277004e86ffSlogin 
278004e86ffSlogin     /// @brief 进程注册函数
279004e86ffSlogin     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
280*676b8ef6SMork     pub fn register_pid(&self, pid: i64) -> Result<(), SystemError> {
281004e86ffSlogin         // 获取当前inode
282004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
283004e86ffSlogin         // 创建对应进程文件夹
284004e86ffSlogin         let _pf: Arc<dyn IndexNode> = proc.create(&pid.to_string(), FileType::Dir, 0o777)?;
285004e86ffSlogin         // 创建相关文件
286004e86ffSlogin         // status文件
287004e86ffSlogin         let binding: Arc<dyn IndexNode> = _pf.create("status", FileType::File, 0o777)?;
288004e86ffSlogin         let _sf: &LockedProcFSInode = binding
289004e86ffSlogin             .as_any_ref()
290004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
291004e86ffSlogin             .unwrap();
292004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.pid = pid;
293004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
294004e86ffSlogin 
295004e86ffSlogin         //todo: 创建其他文件
296004e86ffSlogin 
297004e86ffSlogin         return Ok(());
298004e86ffSlogin     }
299004e86ffSlogin 
300004e86ffSlogin     /// @brief 解除进程注册
301004e86ffSlogin     ///
302*676b8ef6SMork     pub fn unregister_pid(&self, pid: i64) -> Result<(), SystemError> {
303004e86ffSlogin         // 获取当前inode
304004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
305004e86ffSlogin         // 获取进程文件夹
306004e86ffSlogin         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&format!("{}", pid))?;
307004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹下文件
308004e86ffSlogin         pid_dir.unlink("status")?;
309004e86ffSlogin 
310004e86ffSlogin         // 查看进程文件是否还存在
311004e86ffSlogin         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
312004e86ffSlogin 
313004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹
314004e86ffSlogin         proc.unlink(&format!("{}", pid))?;
315004e86ffSlogin 
316004e86ffSlogin         return Ok(());
317004e86ffSlogin     }
318004e86ffSlogin }
319004e86ffSlogin 
320004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedProcFSInode {
321*676b8ef6SMork     fn open(&self, data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> Result<(), SystemError> {
322004e86ffSlogin         // 加锁
323004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
324004e86ffSlogin 
325004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
326004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type {
327004e86ffSlogin             return Ok(());
328004e86ffSlogin         }
329004e86ffSlogin         let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new();
330004e86ffSlogin         // 根据文件类型获取相应数据
331004e86ffSlogin         let file_size = match inode.fdata.ftype {
332004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?,
333004e86ffSlogin             _ => {
334004e86ffSlogin                 todo!()
335004e86ffSlogin             }
336004e86ffSlogin         };
337004e86ffSlogin         *data = FilePrivateData::Procfs(private_data);
338004e86ffSlogin         // 更新metadata里面的文件大小数值
339004e86ffSlogin         inode.metadata.size = file_size;
340004e86ffSlogin 
341004e86ffSlogin         return Ok(());
342004e86ffSlogin     }
343004e86ffSlogin 
344*676b8ef6SMork     fn close(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
345004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
346004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
347004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type {
348004e86ffSlogin             return Ok(());
349004e86ffSlogin         }
350004e86ffSlogin         // 获取数据信息
351004e86ffSlogin         let private_data = match data {
352004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
353004e86ffSlogin             _ => {
354004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
355004e86ffSlogin             }
356004e86ffSlogin         };
357004e86ffSlogin         // 释放资源
358004e86ffSlogin         drop(private_data);
359004e86ffSlogin         return Ok(());
360004e86ffSlogin     }
361004e86ffSlogin 
362004e86ffSlogin     fn read_at(
363004e86ffSlogin         &self,
364004e86ffSlogin         offset: usize,
365004e86ffSlogin         len: usize,
366004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
367004e86ffSlogin         data: &mut FilePrivateData,
368*676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
369004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
370*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
371004e86ffSlogin         }
372004e86ffSlogin         // 加锁
373004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
374004e86ffSlogin 
375004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
376004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
377*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
378004e86ffSlogin         }
379004e86ffSlogin 
380004e86ffSlogin         // 获取数据信息
381004e86ffSlogin         let private_data = match data {
382004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
383004e86ffSlogin             _ => {
384004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
385004e86ffSlogin             }
386004e86ffSlogin         };
387004e86ffSlogin 
388004e86ffSlogin         // 根据文件类型读取相应数据
389004e86ffSlogin         match inode.fdata.ftype {
390004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => return inode.read_status(offset, len, buf, private_data),
391004e86ffSlogin             ProcFileType::Default => (),
392004e86ffSlogin         };
393004e86ffSlogin 
394004e86ffSlogin         // 默认读取
395004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
396004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
397004e86ffSlogin 
398004e86ffSlogin         // buffer空间不足
399004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
400*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
401004e86ffSlogin         }
402004e86ffSlogin 
403004e86ffSlogin         // 拷贝数据
404004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
405004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
406004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
407004e86ffSlogin     }
408004e86ffSlogin 
409004e86ffSlogin     fn write_at(
410004e86ffSlogin         &self,
411004e86ffSlogin         _offset: usize,
412004e86ffSlogin         _len: usize,
413004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
414004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
415*676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
416*676b8ef6SMork         return Err(SystemError::ENOTSUP);
417004e86ffSlogin     }
418004e86ffSlogin 
419*676b8ef6SMork     fn poll(&self) -> Result<PollStatus, SystemError> {
420004e86ffSlogin         // 加锁
421004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
422004e86ffSlogin 
423004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
424004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
425*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
426004e86ffSlogin         }
427004e86ffSlogin 
428004e86ffSlogin         return Ok(PollStatus {
429004e86ffSlogin             flags: PollStatus::READ_MASK,
430004e86ffSlogin         });
431004e86ffSlogin     }
432004e86ffSlogin 
433004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
434004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
435004e86ffSlogin     }
436004e86ffSlogin 
437004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
438004e86ffSlogin         self
439004e86ffSlogin     }
440004e86ffSlogin 
441*676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
442004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
443004e86ffSlogin         let metadata = inode.metadata.clone();
444004e86ffSlogin 
445004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
446004e86ffSlogin     }
447004e86ffSlogin 
448*676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
449004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
450004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
451004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
452004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
453004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
454004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
455004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
456004e86ffSlogin 
457004e86ffSlogin         return Ok(());
458004e86ffSlogin     }
459004e86ffSlogin 
460*676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
461004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
462004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
463004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
464004e86ffSlogin             return Ok(());
465004e86ffSlogin         } else {
466*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
467004e86ffSlogin         }
468004e86ffSlogin     }
469004e86ffSlogin 
470004e86ffSlogin     fn create_with_data(
471004e86ffSlogin         &self,
472004e86ffSlogin         name: &str,
473004e86ffSlogin         file_type: FileType,
474004e86ffSlogin         mode: u32,
475004e86ffSlogin         data: usize,
476*676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
477004e86ffSlogin         // 获取当前inode
478004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
479004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
480004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
481*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
482004e86ffSlogin         }
483004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
484004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
485*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
486004e86ffSlogin         }
487004e86ffSlogin 
488004e86ffSlogin         // 创建inode
489004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
490004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
491004e86ffSlogin                 parent: inode.self_ref.clone(),
492004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
493004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
494004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
495004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
496004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
497004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
498004e86ffSlogin                     size: 0,
499004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
500004e86ffSlogin                     blocks: 0,
501004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
502004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
503004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
504004e86ffSlogin                     file_type: file_type,
505004e86ffSlogin                     mode: mode,
506004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
507004e86ffSlogin                     uid: 0,
508004e86ffSlogin                     gid: 0,
509004e86ffSlogin                     raw_dev: data,
510004e86ffSlogin                 },
511004e86ffSlogin                 fs: inode.fs.clone(),
512004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
513004e86ffSlogin                     pid: 0,
514004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
515004e86ffSlogin                 },
516004e86ffSlogin             })));
517004e86ffSlogin 
518004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
519004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
520004e86ffSlogin 
521004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
522004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
523004e86ffSlogin 
524004e86ffSlogin         return Ok(result);
525004e86ffSlogin     }
526004e86ffSlogin 
527*676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
528004e86ffSlogin         let other: &LockedProcFSInode = other
529004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
530*676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
531004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
532004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
533004e86ffSlogin 
534004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
535004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
536*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
537004e86ffSlogin         }
538004e86ffSlogin 
539004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
540004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
541*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
542004e86ffSlogin         }
543004e86ffSlogin 
544004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
545004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
546*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
547004e86ffSlogin         }
548004e86ffSlogin 
549004e86ffSlogin         inode
550004e86ffSlogin             .children
551004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
552004e86ffSlogin 
553004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
554004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
555004e86ffSlogin         return Ok(());
556004e86ffSlogin     }
557004e86ffSlogin 
558*676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
559004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
560004e86ffSlogin         // 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
561004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
562*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
563004e86ffSlogin         }
564004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
565004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
566*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
567004e86ffSlogin         }
568004e86ffSlogin 
569004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
570*676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
571004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
572004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
573004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
574004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
575004e86ffSlogin         return Ok(());
576004e86ffSlogin     }
577004e86ffSlogin 
578004e86ffSlogin     fn move_(
579004e86ffSlogin         &self,
580004e86ffSlogin         _old_name: &str,
581004e86ffSlogin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
582004e86ffSlogin         _new_name: &str,
583*676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
584*676b8ef6SMork         return Err(SystemError::ENOTSUP);
585004e86ffSlogin     }
586004e86ffSlogin 
587*676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
588004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
589004e86ffSlogin 
590004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
591*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
592004e86ffSlogin         }
593004e86ffSlogin 
594004e86ffSlogin         match name {
595004e86ffSlogin             "" | "." => {
596*676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
597004e86ffSlogin             }
598004e86ffSlogin 
599004e86ffSlogin             ".." => {
600*676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
601004e86ffSlogin             }
602004e86ffSlogin             name => {
603004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
604*676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
605004e86ffSlogin             }
606004e86ffSlogin         }
607004e86ffSlogin     }
608004e86ffSlogin 
609*676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
610004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
611004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
612*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
613004e86ffSlogin         }
614004e86ffSlogin 
615004e86ffSlogin         match ino {
616004e86ffSlogin             0 => {
617004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
618004e86ffSlogin             }
619004e86ffSlogin             1 => {
620004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
621004e86ffSlogin             }
622004e86ffSlogin             ino => {
623004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
624004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
625004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
626004e86ffSlogin                     .children
627004e86ffSlogin                     .keys()
628004e86ffSlogin                     .filter(|k| inode.children.get(*k).unwrap().0.lock().metadata.inode_id == ino)
629004e86ffSlogin                     .cloned()
630004e86ffSlogin                     .collect();
631004e86ffSlogin 
632004e86ffSlogin                 match key.len() {
633*676b8ef6SMork                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
634004e86ffSlogin                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
635004e86ffSlogin                         _ => 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)
636004e86ffSlogin                     }
637004e86ffSlogin             }
638004e86ffSlogin         }
639004e86ffSlogin     }
640004e86ffSlogin 
641*676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
642004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
643004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
644*676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
645004e86ffSlogin         }
646004e86ffSlogin 
647004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
648004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
649004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
650004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
651004e86ffSlogin 
652004e86ffSlogin         return Ok(keys);
653004e86ffSlogin     }
654004e86ffSlogin }
655004e86ffSlogin 
656004e86ffSlogin #[no_mangle]
657004e86ffSlogin pub extern "C" fn rs_procfs_register_pid(pid: pid_t) -> u64 {
658004e86ffSlogin     let r = procfs_register_pid(pid);
659004e86ffSlogin     if r.is_ok() {
660004e86ffSlogin         return 0;
661004e86ffSlogin     } else {
662004e86ffSlogin         return r.unwrap_err() as u64;
663004e86ffSlogin     }
664004e86ffSlogin }
665004e86ffSlogin 
666004e86ffSlogin /// @brief 向procfs注册进程
667*676b8ef6SMork pub fn procfs_register_pid(pid: pid_t) -> Result<(), SystemError> {
668004e86ffSlogin     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
669004e86ffSlogin 
670004e86ffSlogin     let procfs_inode = procfs_inode
671004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
672004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
673004e86ffSlogin     let fs = procfs_inode.fs();
674004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
675004e86ffSlogin 
676004e86ffSlogin     // 调用注册函数
677004e86ffSlogin     procfs.register_pid(pid)?;
678004e86ffSlogin 
679004e86ffSlogin     return Ok(());
680004e86ffSlogin }
681004e86ffSlogin 
682004e86ffSlogin #[no_mangle]
683004e86ffSlogin pub extern "C" fn rs_procfs_unregister_pid(pid: pid_t) -> u64 {
684004e86ffSlogin     let r = procfs_unregister_pid(pid);
685004e86ffSlogin     if r.is_ok() {
686004e86ffSlogin         return 0;
687004e86ffSlogin     } else {
688004e86ffSlogin         return r.unwrap_err() as u64;
689004e86ffSlogin     }
690004e86ffSlogin }
691004e86ffSlogin 
692004e86ffSlogin /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
693*676b8ef6SMork pub fn procfs_unregister_pid(pid: pid_t) -> Result<(), SystemError> {
694004e86ffSlogin     // 获取procfs实例
695004e86ffSlogin     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
696004e86ffSlogin 
697004e86ffSlogin     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
698004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
699004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
700004e86ffSlogin     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
701004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
702004e86ffSlogin 
703004e86ffSlogin     // 调用解除注册函数
704004e86ffSlogin     return procfs.unregister_pid(pid);
705004e86ffSlogin }
706