xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 6b4e7a2972cc06663754c0e35a0e541987006fa4)
1004e86ffSlogin use core::intrinsics::size_of;
206b09f34Skong 
3004e86ffSlogin use alloc::{
4004e86ffSlogin     borrow::ToOwned,
5004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
6004e86ffSlogin     format,
71496ba7bSLoGin     string::String,
8004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
9004e86ffSlogin     vec::Vec,
10004e86ffSlogin };
11004e86ffSlogin 
12004e86ffSlogin use crate::{
13004e86ffSlogin     filesystem::vfs::{
14004e86ffSlogin         core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
15004e86ffSlogin         FileType,
16004e86ffSlogin     },
17b087521eSChiichen     kerror, kinfo,
18b087521eSChiichen     libs::{
19b087521eSChiichen         once::Once,
20b087521eSChiichen         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
21b087521eSChiichen     },
221496ba7bSLoGin     process::{Pid, ProcessManager},
2378bf93f0SYJwu2023     syscall::SystemError,
2478bf93f0SYJwu2023     time::TimeSpec,
25004e86ffSlogin };
26004e86ffSlogin 
27004e86ffSlogin use super::vfs::{
2878bf93f0SYJwu2023     file::{FileMode, FilePrivateData},
29*6b4e7a29SLoGin     syscall::ModeType,
3078bf93f0SYJwu2023     FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Metadata, PollStatus,
31004e86ffSlogin };
32004e86ffSlogin 
33004e86ffSlogin /// @brief 进程文件类型
34004e86ffSlogin /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型
35004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
36004e86ffSlogin #[repr(u8)]
37004e86ffSlogin pub enum ProcFileType {
38004e86ffSlogin     ///展示进程状态信息
39004e86ffSlogin     ProcStatus = 0,
40004e86ffSlogin     //todo: 其他文件类型
41004e86ffSlogin     ///默认文件类型
42004e86ffSlogin     Default,
43004e86ffSlogin }
44004e86ffSlogin 
45004e86ffSlogin impl From<u8> for ProcFileType {
46004e86ffSlogin     fn from(value: u8) -> Self {
47004e86ffSlogin         match value {
48004e86ffSlogin             0 => ProcFileType::ProcStatus,
49004e86ffSlogin             _ => ProcFileType::Default,
50004e86ffSlogin         }
51004e86ffSlogin     }
52004e86ffSlogin }
53004e86ffSlogin /// @brief 节点私有信息结构体
54004e86ffSlogin /// @usage 用于传入各类文件所需的信息
55004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
56004e86ffSlogin pub struct InodeInfo {
57004e86ffSlogin     ///进程的pid
581496ba7bSLoGin     pid: Pid,
59004e86ffSlogin     ///文件类型
60004e86ffSlogin     ftype: ProcFileType,
61004e86ffSlogin     //其他需要传入的信息在此定义
62004e86ffSlogin }
63004e86ffSlogin 
64004e86ffSlogin /// @brief procfs的inode名称的最大长度
65004e86ffSlogin const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
66004e86ffSlogin 
67004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体
68004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
69004e86ffSlogin pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>);
70004e86ffSlogin 
71004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统结构体
72004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
73004e86ffSlogin pub struct ProcFS {
74004e86ffSlogin     /// procfs的root inode
75004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedProcFSInode>,
76004e86ffSlogin }
77004e86ffSlogin 
78004e86ffSlogin #[derive(Debug, Clone)]
79004e86ffSlogin pub struct ProcfsFilePrivateData {
80004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
81004e86ffSlogin }
82004e86ffSlogin 
83004e86ffSlogin impl ProcfsFilePrivateData {
84004e86ffSlogin     pub fn new() -> Self {
85004e86ffSlogin         return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() };
86004e86ffSlogin     }
87004e86ffSlogin }
88004e86ffSlogin 
89004e86ffSlogin /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁)
90004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
91004e86ffSlogin pub struct ProcFSInode {
92004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
93004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedProcFSInode>,
94004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
95004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedProcFSInode>,
96004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
97004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<LockedProcFSInode>>,
98004e86ffSlogin     /// 当前inode的数据部分
99004e86ffSlogin     data: Vec<u8>,
100004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
101004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
102004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
103004e86ffSlogin     fs: Weak<ProcFS>,
104004e86ffSlogin     /// 储存私有信息
105004e86ffSlogin     fdata: InodeInfo,
106004e86ffSlogin }
107004e86ffSlogin 
108004e86ffSlogin /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数
109004e86ffSlogin impl ProcFSInode {
110004e86ffSlogin     /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0
111004e86ffSlogin     #[inline]
112004e86ffSlogin     fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) {
113004e86ffSlogin         data.drain_filter(|x: &mut u8| *x == 0);
114004e86ffSlogin         data.push(0);
115004e86ffSlogin     }
116004e86ffSlogin     // todo:其他数据获取函数实现
117004e86ffSlogin 
118004e86ffSlogin     /// @brief 打开status文件
119004e86ffSlogin     ///
120676b8ef6SMork     fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
121004e86ffSlogin         // 获取该pid对应的pcb结构体
1221496ba7bSLoGin         let pid = self.fdata.pid;
1231496ba7bSLoGin         let pcb = ProcessManager::find(pid);
124004e86ffSlogin         let pcb = if pcb.is_none() {
125004e86ffSlogin             kerror!(
1261496ba7bSLoGin                 "ProcFS: Cannot find pcb for pid {:?} when opening its 'status' file.",
127004e86ffSlogin                 pid
128004e86ffSlogin             );
129676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ESRCH);
130004e86ffSlogin         } else {
131004e86ffSlogin             pcb.unwrap()
132004e86ffSlogin         };
133004e86ffSlogin         // 传入数据
134004e86ffSlogin         let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
135004e86ffSlogin 
136004e86ffSlogin         pdata.append(
1371496ba7bSLoGin             &mut format!("Name:\t{}", pcb.basic().name())
138004e86ffSlogin                 .as_bytes()
139004e86ffSlogin                 .to_owned(),
140004e86ffSlogin         );
141004e86ffSlogin 
1421496ba7bSLoGin         let sched_info_guard = pcb.sched_info();
1431496ba7bSLoGin         let state = sched_info_guard.state();
1441496ba7bSLoGin         let cpu_id = sched_info_guard
1451496ba7bSLoGin             .on_cpu()
1461496ba7bSLoGin             .map(|cpu| cpu as i32)
1471496ba7bSLoGin             .unwrap_or(-1);
1481496ba7bSLoGin 
1491496ba7bSLoGin         let priority = sched_info_guard.priority();
1501496ba7bSLoGin         let vrtime = sched_info_guard.virtual_runtime();
1511496ba7bSLoGin 
1521496ba7bSLoGin         drop(sched_info_guard);
1531496ba7bSLoGin 
1541496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nState:\t{:?}", state).as_bytes().to_owned());
1551496ba7bSLoGin         pdata.append(
1561496ba7bSLoGin             &mut format!("\nPid:\t{}", pcb.pid().into())
1571496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1581496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1591496ba7bSLoGin         );
1601496ba7bSLoGin         pdata.append(
1611496ba7bSLoGin             &mut format!("\nPpid:\t{}", pcb.basic().ppid().into())
1621496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1631496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1641496ba7bSLoGin         );
1651496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", cpu_id).as_bytes().to_owned());
1661496ba7bSLoGin         pdata.append(
1671496ba7bSLoGin             &mut format!("\npriority:\t{}", priority.data())
1681496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1691496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1701496ba7bSLoGin         );
1711496ba7bSLoGin         pdata.append(
1721496ba7bSLoGin             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count())
1731496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1741496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1751496ba7bSLoGin         );
1761496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nvrtime:\t{}", vrtime).as_bytes().to_owned());
1771496ba7bSLoGin 
1781496ba7bSLoGin         let binding = pcb.basic().user_vm().unwrap();
17940fe15e0SLoGin         let address_space_guard = binding.read();
18040fe15e0SLoGin         // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值
18140fe15e0SLoGin         let hiwater_vm: u64 = 0;
18240fe15e0SLoGin         // 进程代码段的大小
18340fe15e0SLoGin         let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024;
184004e86ffSlogin         // 进程数据段的大小
18540fe15e0SLoGin         let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024;
18640fe15e0SLoGin         drop(address_space_guard);
187004e86ffSlogin 
188004e86ffSlogin         pdata.append(
189004e86ffSlogin             &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
190004e86ffSlogin                 .as_bytes()
191004e86ffSlogin                 .to_owned(),
192004e86ffSlogin         );
193004e86ffSlogin         pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
1941496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB", text).as_bytes().to_owned());
1951496ba7bSLoGin         pdata.append(
1961496ba7bSLoGin             &mut format!("\nflags: {:?}\n", pcb.flags().clone())
1971496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1981496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1991496ba7bSLoGin         );
200004e86ffSlogin 
201004e86ffSlogin         // 去除多余的\0
202004e86ffSlogin         self.trim_string(pdata);
203004e86ffSlogin 
204004e86ffSlogin         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
205004e86ffSlogin     }
206004e86ffSlogin 
207004e86ffSlogin     /// status文件读取函数
208004e86ffSlogin     fn read_status(
209004e86ffSlogin         &self,
210004e86ffSlogin         offset: usize,
211004e86ffSlogin         len: usize,
212004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
213004e86ffSlogin         _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
214676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
215004e86ffSlogin         let start = _pdata.data.len().min(offset);
216004e86ffSlogin         let end = _pdata.data.len().min(offset + len);
217004e86ffSlogin 
218004e86ffSlogin         // buffer空间不足
219004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
220676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
221004e86ffSlogin         }
222004e86ffSlogin 
223004e86ffSlogin         // 拷贝数据
224004e86ffSlogin         let src = &_pdata.data[start..end];
225004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
226004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
227004e86ffSlogin     }
228004e86ffSlogin }
229004e86ffSlogin 
230004e86ffSlogin impl FileSystem for ProcFS {
231004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
232004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
233004e86ffSlogin     }
234004e86ffSlogin 
235004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
236004e86ffSlogin         return FsInfo {
237004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
238004e86ffSlogin             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
239004e86ffSlogin         };
240004e86ffSlogin     }
241004e86ffSlogin 
242004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
243004e86ffSlogin         self
244004e86ffSlogin     }
245004e86ffSlogin }
246004e86ffSlogin 
247004e86ffSlogin impl ProcFS {
248004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
249004e86ffSlogin         // 初始化root inode
250004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
251004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
252004e86ffSlogin                 parent: Weak::default(),
253004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
254004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
255004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
256004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
257004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
258004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
259004e86ffSlogin                     size: 0,
260004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
261004e86ffSlogin                     blocks: 0,
262004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
263004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
264004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
265004e86ffSlogin                     file_type: FileType::Dir,
266*6b4e7a29SLoGin                     mode: ModeType::from_bits_truncate(0o777),
267004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
268004e86ffSlogin                     uid: 0,
269004e86ffSlogin                     gid: 0,
270004e86ffSlogin                     raw_dev: 0,
271004e86ffSlogin                 },
272004e86ffSlogin                 fs: Weak::default(),
273004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
2741496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
275004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
276004e86ffSlogin                 },
277004e86ffSlogin             })));
278004e86ffSlogin 
279004e86ffSlogin         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS { root_inode: root });
280004e86ffSlogin 
281004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
282004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
283004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
284004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
285004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
286004e86ffSlogin         // 释放锁
287004e86ffSlogin         drop(root_guard);
288004e86ffSlogin 
289004e86ffSlogin         return result;
290004e86ffSlogin     }
291004e86ffSlogin 
292004e86ffSlogin     /// @brief 进程注册函数
293004e86ffSlogin     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
2941496ba7bSLoGin     pub fn register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
295004e86ffSlogin         // 获取当前inode
296004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
297004e86ffSlogin         // 创建对应进程文件夹
298*6b4e7a29SLoGin         let _pf: Arc<dyn IndexNode> = proc.create(
299*6b4e7a29SLoGin             &pid.to_string(),
300*6b4e7a29SLoGin             FileType::Dir,
301*6b4e7a29SLoGin             ModeType::from_bits_truncate(0o777),
302*6b4e7a29SLoGin         )?;
303004e86ffSlogin         // 创建相关文件
304004e86ffSlogin         // status文件
305*6b4e7a29SLoGin         let binding: Arc<dyn IndexNode> = _pf.create(
306*6b4e7a29SLoGin             "status",
307*6b4e7a29SLoGin             FileType::File,
308*6b4e7a29SLoGin             ModeType::from_bits_truncate(0o777),
309*6b4e7a29SLoGin         )?;
310004e86ffSlogin         let _sf: &LockedProcFSInode = binding
311004e86ffSlogin             .as_any_ref()
312004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
313004e86ffSlogin             .unwrap();
314004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.pid = pid;
315004e86ffSlogin         _sf.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
316004e86ffSlogin 
317004e86ffSlogin         //todo: 创建其他文件
318004e86ffSlogin 
319004e86ffSlogin         return Ok(());
320004e86ffSlogin     }
321004e86ffSlogin 
322004e86ffSlogin     /// @brief 解除进程注册
323004e86ffSlogin     ///
3241496ba7bSLoGin     pub fn unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
325004e86ffSlogin         // 获取当前inode
326004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
327004e86ffSlogin         // 获取进程文件夹
3281496ba7bSLoGin         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&pid.to_string())?;
329004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹下文件
330004e86ffSlogin         pid_dir.unlink("status")?;
331004e86ffSlogin 
332004e86ffSlogin         // 查看进程文件是否还存在
333004e86ffSlogin         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
334004e86ffSlogin 
335004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹
3361496ba7bSLoGin         proc.unlink(&pid.to_string())?;
337004e86ffSlogin 
338004e86ffSlogin         return Ok(());
339004e86ffSlogin     }
340004e86ffSlogin }
341004e86ffSlogin 
342004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedProcFSInode {
343676b8ef6SMork     fn open(&self, data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> Result<(), SystemError> {
344004e86ffSlogin         // 加锁
345004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
346004e86ffSlogin 
347004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
348004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type {
349004e86ffSlogin             return Ok(());
350004e86ffSlogin         }
351004e86ffSlogin         let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new();
352004e86ffSlogin         // 根据文件类型获取相应数据
353004e86ffSlogin         let file_size = match inode.fdata.ftype {
354004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?,
355004e86ffSlogin             _ => {
356004e86ffSlogin                 todo!()
357004e86ffSlogin             }
358004e86ffSlogin         };
359004e86ffSlogin         *data = FilePrivateData::Procfs(private_data);
360004e86ffSlogin         // 更新metadata里面的文件大小数值
361004e86ffSlogin         inode.metadata.size = file_size;
362004e86ffSlogin 
363004e86ffSlogin         return Ok(());
364004e86ffSlogin     }
365004e86ffSlogin 
366676b8ef6SMork     fn close(&self, data: &mut FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
367004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
368004e86ffSlogin         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
369004e86ffSlogin         if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type {
370004e86ffSlogin             return Ok(());
371004e86ffSlogin         }
372004e86ffSlogin         // 获取数据信息
373004e86ffSlogin         let private_data = match data {
374004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
375004e86ffSlogin             _ => {
376004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
377004e86ffSlogin             }
378004e86ffSlogin         };
379004e86ffSlogin         // 释放资源
380004e86ffSlogin         drop(private_data);
381004e86ffSlogin         return Ok(());
382004e86ffSlogin     }
383004e86ffSlogin 
384004e86ffSlogin     fn read_at(
385004e86ffSlogin         &self,
386004e86ffSlogin         offset: usize,
387004e86ffSlogin         len: usize,
388004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
389004e86ffSlogin         data: &mut FilePrivateData,
390676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
391004e86ffSlogin         if buf.len() < len {
392676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
393004e86ffSlogin         }
394004e86ffSlogin         // 加锁
395004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
396004e86ffSlogin 
397004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
398004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
399676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
400004e86ffSlogin         }
401004e86ffSlogin 
402004e86ffSlogin         // 获取数据信息
403004e86ffSlogin         let private_data = match data {
404004e86ffSlogin             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
405004e86ffSlogin             _ => {
406004e86ffSlogin                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
407004e86ffSlogin             }
408004e86ffSlogin         };
409004e86ffSlogin 
410004e86ffSlogin         // 根据文件类型读取相应数据
411004e86ffSlogin         match inode.fdata.ftype {
412004e86ffSlogin             ProcFileType::ProcStatus => return inode.read_status(offset, len, buf, private_data),
413004e86ffSlogin             ProcFileType::Default => (),
414004e86ffSlogin         };
415004e86ffSlogin 
416004e86ffSlogin         // 默认读取
417004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
418004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
419004e86ffSlogin 
420004e86ffSlogin         // buffer空间不足
421004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
422676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
423004e86ffSlogin         }
424004e86ffSlogin 
425004e86ffSlogin         // 拷贝数据
426004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
427004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
428004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
429004e86ffSlogin     }
430004e86ffSlogin 
431004e86ffSlogin     fn write_at(
432004e86ffSlogin         &self,
433004e86ffSlogin         _offset: usize,
434004e86ffSlogin         _len: usize,
435004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
436004e86ffSlogin         _data: &mut FilePrivateData,
437676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
43879a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
439004e86ffSlogin     }
440004e86ffSlogin 
441676b8ef6SMork     fn poll(&self) -> Result<PollStatus, SystemError> {
442004e86ffSlogin         // 加锁
443004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
444004e86ffSlogin 
445004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
446004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
447676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
448004e86ffSlogin         }
449004e86ffSlogin 
450cde5492fSlogin         return Ok(PollStatus::READ);
451004e86ffSlogin     }
452004e86ffSlogin 
453004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
454004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
455004e86ffSlogin     }
456004e86ffSlogin 
457004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
458004e86ffSlogin         self
459004e86ffSlogin     }
460004e86ffSlogin 
461676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
462004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
463004e86ffSlogin         let metadata = inode.metadata.clone();
464004e86ffSlogin 
465004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
466004e86ffSlogin     }
467004e86ffSlogin 
468676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
469004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
470004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
471004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
472004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
473004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
474004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
475004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
476004e86ffSlogin 
477004e86ffSlogin         return Ok(());
478004e86ffSlogin     }
479004e86ffSlogin 
480676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
481004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
482004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
483004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
484004e86ffSlogin             return Ok(());
485004e86ffSlogin         } else {
486676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
487004e86ffSlogin         }
488004e86ffSlogin     }
489004e86ffSlogin 
490004e86ffSlogin     fn create_with_data(
491004e86ffSlogin         &self,
492004e86ffSlogin         name: &str,
493004e86ffSlogin         file_type: FileType,
494*6b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
495004e86ffSlogin         data: usize,
496676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
497004e86ffSlogin         // 获取当前inode
498004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
499004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
500004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
501676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
502004e86ffSlogin         }
503004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
504004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
505676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
506004e86ffSlogin         }
507004e86ffSlogin 
508004e86ffSlogin         // 创建inode
509004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
510004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
511004e86ffSlogin                 parent: inode.self_ref.clone(),
512004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
513004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
514004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
515004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
516004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
517004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
518004e86ffSlogin                     size: 0,
519004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
520004e86ffSlogin                     blocks: 0,
521004e86ffSlogin                     atime: TimeSpec::default(),
522004e86ffSlogin                     mtime: TimeSpec::default(),
523004e86ffSlogin                     ctime: TimeSpec::default(),
524004e86ffSlogin                     file_type: file_type,
525004e86ffSlogin                     mode: mode,
526004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
527004e86ffSlogin                     uid: 0,
528004e86ffSlogin                     gid: 0,
529004e86ffSlogin                     raw_dev: data,
530004e86ffSlogin                 },
531004e86ffSlogin                 fs: inode.fs.clone(),
532004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
5331496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
534004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
535004e86ffSlogin                 },
536004e86ffSlogin             })));
537004e86ffSlogin 
538004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
539004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
540004e86ffSlogin 
541004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
542004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
543004e86ffSlogin 
544004e86ffSlogin         return Ok(result);
545004e86ffSlogin     }
546004e86ffSlogin 
547676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
548004e86ffSlogin         let other: &LockedProcFSInode = other
549004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
550676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
551004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
552004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
553004e86ffSlogin 
554004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
555004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
556676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
557004e86ffSlogin         }
558004e86ffSlogin 
559004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
560004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
561676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
562004e86ffSlogin         }
563004e86ffSlogin 
564004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
565004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
566676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
567004e86ffSlogin         }
568004e86ffSlogin 
569004e86ffSlogin         inode
570004e86ffSlogin             .children
571004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
572004e86ffSlogin 
573004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
574004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
575004e86ffSlogin         return Ok(());
576004e86ffSlogin     }
577004e86ffSlogin 
578676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
579004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
580004e86ffSlogin         // 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
581004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
582676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
583004e86ffSlogin         }
584004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
585004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
586676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
587004e86ffSlogin         }
588004e86ffSlogin 
589004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
590676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
591004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
592004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
593004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
594004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
595004e86ffSlogin         return Ok(());
596004e86ffSlogin     }
597004e86ffSlogin 
598004e86ffSlogin     fn move_(
599004e86ffSlogin         &self,
600004e86ffSlogin         _old_name: &str,
601004e86ffSlogin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
602004e86ffSlogin         _new_name: &str,
603676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
60479a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
605004e86ffSlogin     }
606004e86ffSlogin 
607676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
608004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
609004e86ffSlogin 
610004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
611676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
612004e86ffSlogin         }
613004e86ffSlogin 
614004e86ffSlogin         match name {
615004e86ffSlogin             "" | "." => {
616676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
617004e86ffSlogin             }
618004e86ffSlogin 
619004e86ffSlogin             ".." => {
620676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
621004e86ffSlogin             }
622004e86ffSlogin             name => {
623004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
624676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
625004e86ffSlogin             }
626004e86ffSlogin         }
627004e86ffSlogin     }
628004e86ffSlogin 
629676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
630004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
631004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
632676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
633004e86ffSlogin         }
634004e86ffSlogin 
635*6b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
636004e86ffSlogin             0 => {
637004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
638004e86ffSlogin             }
639004e86ffSlogin             1 => {
640004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
641004e86ffSlogin             }
642004e86ffSlogin             ino => {
643004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
644004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
645004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
646004e86ffSlogin                     .children
647004e86ffSlogin                     .keys()
648*6b4e7a29SLoGin                     .filter(|k| {
649*6b4e7a29SLoGin                         inode
650*6b4e7a29SLoGin                             .children
651*6b4e7a29SLoGin                             .get(*k)
652*6b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
653*6b4e7a29SLoGin                             .0
654*6b4e7a29SLoGin                             .lock()
655*6b4e7a29SLoGin                             .metadata
656*6b4e7a29SLoGin                             .inode_id
657*6b4e7a29SLoGin                             .into()
658*6b4e7a29SLoGin                             == ino
659*6b4e7a29SLoGin                     })
660004e86ffSlogin                     .cloned()
661004e86ffSlogin                     .collect();
662004e86ffSlogin 
663004e86ffSlogin                 match key.len() {
664676b8ef6SMork                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
665004e86ffSlogin                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
666*6b4e7a29SLoGin                         _ => 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)
667004e86ffSlogin                     }
668004e86ffSlogin             }
669004e86ffSlogin         }
670004e86ffSlogin     }
671004e86ffSlogin 
672676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
673004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
674004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
675676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
676004e86ffSlogin         }
677004e86ffSlogin 
678004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
679004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
680004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
681004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
682004e86ffSlogin 
683004e86ffSlogin         return Ok(keys);
684004e86ffSlogin     }
685004e86ffSlogin }
686004e86ffSlogin 
687004e86ffSlogin /// @brief 向procfs注册进程
6881496ba7bSLoGin pub fn procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
689004e86ffSlogin     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
690004e86ffSlogin 
691004e86ffSlogin     let procfs_inode = procfs_inode
692004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
693004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
694004e86ffSlogin     let fs = procfs_inode.fs();
695004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
696004e86ffSlogin 
697004e86ffSlogin     // 调用注册函数
698004e86ffSlogin     procfs.register_pid(pid)?;
699004e86ffSlogin 
700004e86ffSlogin     return Ok(());
701004e86ffSlogin }
702004e86ffSlogin 
703004e86ffSlogin /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
7041496ba7bSLoGin pub fn procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
705004e86ffSlogin     // 获取procfs实例
706004e86ffSlogin     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
707004e86ffSlogin 
708004e86ffSlogin     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
709004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
710004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
711004e86ffSlogin     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
712004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
713004e86ffSlogin 
714004e86ffSlogin     // 调用解除注册函数
715004e86ffSlogin     return procfs.unregister_pid(pid);
716004e86ffSlogin }
717b087521eSChiichen 
718b087521eSChiichen pub fn procfs_init() -> Result<(), SystemError> {
719b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
720b087521eSChiichen     let mut result = None;
721b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
722b087521eSChiichen         kinfo!("Initializing ProcFS...");
723b087521eSChiichen         // 创建 sysfs 实例
724b087521eSChiichen         let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new();
725b087521eSChiichen 
726b087521eSChiichen         // sysfs 挂载
727b087521eSChiichen         let _t = ROOT_INODE()
728b087521eSChiichen             .find("proc")
729b087521eSChiichen             .expect("Cannot find /proc")
730b087521eSChiichen             .mount(procfs)
731b087521eSChiichen             .expect("Failed to mount proc");
732b087521eSChiichen         kinfo!("ProcFS mounted.");
733b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
734b087521eSChiichen     });
735b087521eSChiichen 
736b087521eSChiichen     return result.unwrap();
737b087521eSChiichen }
738