xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 6fc066ac11d2f9a3ac629d57487a6144fda1ac63)
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,
23597ecc08STTaq         rwlock::RwLock,
24b087521eSChiichen         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
25b087521eSChiichen     },
264fda81ceSLoGin     mm::allocator::page_frame::FrameAllocator,
271496ba7bSLoGin     process::{Pid, ProcessManager},
28*6fc066acSJomo     time::PosixTimeSpec,
29004e86ffSlogin };
30004e86ffSlogin 
31004e86ffSlogin use super::vfs::{
3278bf93f0SYJwu2023     file::{FileMode, FilePrivateData},
336b4e7a29SLoGin     syscall::ModeType,
34597ecc08STTaq     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;
80597ecc08STTaq 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>,
90597ecc08STTaq     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 
171f0c87a89SGnoCiYeH         let priority = sched_info_guard.policy();
172f0c87a89SGnoCiYeH         let vrtime = sched_info_guard.sched_entity.vruntime;
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());
186f0c87a89SGnoCiYeH         pdata.append(&mut format!("\npriority:\t{:?}", priority).as_bytes().to_owned());
1871496ba7bSLoGin         pdata.append(
1881496ba7bSLoGin             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count())
1891496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
1901496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
1911496ba7bSLoGin         );
1921496ba7bSLoGin         pdata.append(&mut format!("\nvrtime:\t{}", vrtime).as_bytes().to_owned());
1931496ba7bSLoGin 
1947b32f508SLoGin         if let Some(user_vm) = pcb.basic().user_vm() {
1957b32f508SLoGin             let address_space_guard = user_vm.read();
19640fe15e0SLoGin             // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值
19740fe15e0SLoGin             let hiwater_vm: u64 = 0;
19840fe15e0SLoGin             // 进程代码段的大小
19940fe15e0SLoGin             let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024;
200004e86ffSlogin             // 进程数据段的大小
20140fe15e0SLoGin             let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024;
20240fe15e0SLoGin             drop(address_space_guard);
203004e86ffSlogin             pdata.append(
204004e86ffSlogin                 &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
205004e86ffSlogin                     .as_bytes()
206004e86ffSlogin                     .to_owned(),
207004e86ffSlogin             );
208004e86ffSlogin             pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
2091496ba7bSLoGin             pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB", text).as_bytes().to_owned());
2107b32f508SLoGin         }
2117b32f508SLoGin 
2121496ba7bSLoGin         pdata.append(
2131496ba7bSLoGin             &mut format!("\nflags: {:?}\n", pcb.flags().clone())
2141496ba7bSLoGin                 .as_bytes()
2151496ba7bSLoGin                 .to_owned(),
2161496ba7bSLoGin         );
217004e86ffSlogin 
218004e86ffSlogin         // 去除多余的\0
219004e86ffSlogin         self.trim_string(pdata);
220004e86ffSlogin 
221004e86ffSlogin         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
222004e86ffSlogin     }
223004e86ffSlogin 
22434e6d6c8Syuyi2439     /// 打开 meminfo 文件
22534e6d6c8Syuyi2439     fn open_meminfo(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
22634e6d6c8Syuyi2439         // 获取内存信息
2274fda81ceSLoGin         let usage = unsafe { LockedFrameAllocator.usage() };
22834e6d6c8Syuyi2439 
22934e6d6c8Syuyi2439         // 传入数据
23034e6d6c8Syuyi2439         let data: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
23134e6d6c8Syuyi2439 
23234e6d6c8Syuyi2439         data.append(
23334e6d6c8Syuyi2439             &mut format!("MemTotal:\t{} kB\n", usage.total().bytes() >> 10)
23434e6d6c8Syuyi2439                 .as_bytes()
23534e6d6c8Syuyi2439                 .to_owned(),
23634e6d6c8Syuyi2439         );
23734e6d6c8Syuyi2439 
23834e6d6c8Syuyi2439         data.append(
23934e6d6c8Syuyi2439             &mut format!("MemFree:\t{} kB\n", usage.free().bytes() >> 10)
24034e6d6c8Syuyi2439                 .as_bytes()
24134e6d6c8Syuyi2439                 .to_owned(),
24234e6d6c8Syuyi2439         );
24334e6d6c8Syuyi2439 
24434e6d6c8Syuyi2439         // 去除多余的\0
24534e6d6c8Syuyi2439         self.trim_string(data);
24634e6d6c8Syuyi2439 
24734e6d6c8Syuyi2439         return Ok((data.len() * size_of::<u8>()) as i64);
24834e6d6c8Syuyi2439     }
24934e6d6c8Syuyi2439 
25034e6d6c8Syuyi2439     /// proc文件系统读取函数
25134e6d6c8Syuyi2439     fn proc_read(
252004e86ffSlogin         &self,
253004e86ffSlogin         offset: usize,
254004e86ffSlogin         len: usize,
255004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
2569430523bSyuyi2439         pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
257676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
2589430523bSyuyi2439         let start = pdata.data.len().min(offset);
2599430523bSyuyi2439         let end = pdata.data.len().min(offset + len);
260004e86ffSlogin 
261004e86ffSlogin         // buffer空间不足
262004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
263676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
264004e86ffSlogin         }
265004e86ffSlogin 
266004e86ffSlogin         // 拷贝数据
2679430523bSyuyi2439         let src = &pdata.data[start..end];
268004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
269004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
270004e86ffSlogin     }
271004e86ffSlogin }
272004e86ffSlogin 
273004e86ffSlogin impl FileSystem for ProcFS {
274004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
275004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
276004e86ffSlogin     }
277004e86ffSlogin 
278004e86ffSlogin     fn info(&self) -> FsInfo {
279004e86ffSlogin         return FsInfo {
280004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
281004e86ffSlogin             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
282004e86ffSlogin         };
283004e86ffSlogin     }
284004e86ffSlogin 
285004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
286004e86ffSlogin         self
287004e86ffSlogin     }
2881d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
2891d37ca6dSDonkey Kane         "procfs"
2901d37ca6dSDonkey Kane     }
291597ecc08STTaq 
292597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
293597ecc08STTaq         self.super_block.read().clone()
294597ecc08STTaq     }
295004e86ffSlogin }
296004e86ffSlogin 
297004e86ffSlogin impl ProcFS {
298004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
299597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
300597ecc08STTaq             Magic::PROC_MAGIC,
301597ecc08STTaq             PROCFS_BLOCK_SIZE,
302597ecc08STTaq             PROCFS_MAX_NAMELEN as u64,
303597ecc08STTaq         );
304004e86ffSlogin         // 初始化root inode
305004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
306004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
307004e86ffSlogin                 parent: Weak::default(),
308004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
309004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
310004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
311004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
312004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
313004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
314004e86ffSlogin                     size: 0,
315004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
316004e86ffSlogin                     blocks: 0,
317*6fc066acSJomo                     atime: PosixTimeSpec::default(),
318*6fc066acSJomo                     mtime: PosixTimeSpec::default(),
319*6fc066acSJomo                     ctime: PosixTimeSpec::default(),
320004e86ffSlogin                     file_type: FileType::Dir,
32134e6d6c8Syuyi2439                     mode: ModeType::from_bits_truncate(0o555),
322004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
323004e86ffSlogin                     uid: 0,
324004e86ffSlogin                     gid: 0,
32502343d0bSLoGin                     raw_dev: DeviceNumber::default(),
326004e86ffSlogin                 },
327004e86ffSlogin                 fs: Weak::default(),
328004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
3291496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
330004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
331004e86ffSlogin                 },
332004e86ffSlogin             })));
333004e86ffSlogin 
334597ecc08STTaq         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS {
335597ecc08STTaq             root_inode: root,
336597ecc08STTaq             super_block: RwLock::new(super_block),
337597ecc08STTaq         });
338004e86ffSlogin 
339004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
340004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
341004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
342004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
343004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
344004e86ffSlogin         // 释放锁
345004e86ffSlogin         drop(root_guard);
346004e86ffSlogin 
34734e6d6c8Syuyi2439         // 创建meminfo文件
34834e6d6c8Syuyi2439         let inode = result.root_inode();
34934e6d6c8Syuyi2439         let binding = inode.create(
35034e6d6c8Syuyi2439             "meminfo",
35134e6d6c8Syuyi2439             FileType::File,
35234e6d6c8Syuyi2439             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
35334e6d6c8Syuyi2439         );
35434e6d6c8Syuyi2439         if let Ok(meminfo) = binding {
35534e6d6c8Syuyi2439             let meminfo_file = meminfo
35634e6d6c8Syuyi2439                 .as_any_ref()
35734e6d6c8Syuyi2439                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
35834e6d6c8Syuyi2439                 .unwrap();
35934e6d6c8Syuyi2439             meminfo_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(0);
36034e6d6c8Syuyi2439             meminfo_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcMeminfo;
36134e6d6c8Syuyi2439         } else {
36234e6d6c8Syuyi2439             panic!("create meminfo error");
36334e6d6c8Syuyi2439         }
36434e6d6c8Syuyi2439 
3658d72b68dSJomo         // 创建kmsg文件
3668d72b68dSJomo         let binding = inode.create("kmsg", FileType::File, ModeType::from_bits_truncate(0o444));
3678d72b68dSJomo         if let Ok(kmsg) = binding {
3688d72b68dSJomo             let kmsg_file = kmsg
3698d72b68dSJomo                 .as_any_ref()
3708d72b68dSJomo                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
3718d72b68dSJomo                 .unwrap();
3728d72b68dSJomo             kmsg_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(1);
3738d72b68dSJomo             kmsg_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcKmsg;
3748d72b68dSJomo         } else {
3758d72b68dSJomo             panic!("create ksmg error");
3768d72b68dSJomo         }
3778d72b68dSJomo 
378004e86ffSlogin         return result;
379004e86ffSlogin     }
380004e86ffSlogin 
381004e86ffSlogin     /// @brief 进程注册函数
382004e86ffSlogin     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
3831496ba7bSLoGin     pub fn register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
384004e86ffSlogin         // 获取当前inode
38534e6d6c8Syuyi2439         let inode: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
386004e86ffSlogin         // 创建对应进程文件夹
38734e6d6c8Syuyi2439         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = inode.create(
3886b4e7a29SLoGin             &pid.to_string(),
3896b4e7a29SLoGin             FileType::Dir,
39034e6d6c8Syuyi2439             ModeType::from_bits_truncate(0o555),
3916b4e7a29SLoGin         )?;
392004e86ffSlogin         // 创建相关文件
393004e86ffSlogin         // status文件
39434e6d6c8Syuyi2439         let binding: Arc<dyn IndexNode> = pid_dir.create(
3956b4e7a29SLoGin             "status",
3966b4e7a29SLoGin             FileType::File,
39734e6d6c8Syuyi2439             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
3986b4e7a29SLoGin         )?;
39934e6d6c8Syuyi2439         let status_file: &LockedProcFSInode = binding
400004e86ffSlogin             .as_any_ref()
401004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
402004e86ffSlogin             .unwrap();
40334e6d6c8Syuyi2439         status_file.0.lock().fdata.pid = pid;
40434e6d6c8Syuyi2439         status_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
405004e86ffSlogin 
406004e86ffSlogin         //todo: 创建其他文件
407004e86ffSlogin 
408004e86ffSlogin         return Ok(());
409004e86ffSlogin     }
410004e86ffSlogin 
411004e86ffSlogin     /// @brief 解除进程注册
412004e86ffSlogin     ///
4131496ba7bSLoGin     pub fn unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
414004e86ffSlogin         // 获取当前inode
415004e86ffSlogin         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
416004e86ffSlogin         // 获取进程文件夹
4171496ba7bSLoGin         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&pid.to_string())?;
418004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹下文件
419004e86ffSlogin         pid_dir.unlink("status")?;
420004e86ffSlogin 
421004e86ffSlogin         // 查看进程文件是否还存在
422004e86ffSlogin         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
423004e86ffSlogin 
424004e86ffSlogin         // 删除进程文件夹
4251496ba7bSLoGin         proc.unlink(&pid.to_string())?;
426004e86ffSlogin 
427004e86ffSlogin         return Ok(());
428004e86ffSlogin     }
429004e86ffSlogin }
430004e86ffSlogin 
431004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedProcFSInode {
432dfe53cf0SGnoCiYeH     fn open(
433dfe53cf0SGnoCiYeH         &self,
434dfe53cf0SGnoCiYeH         mut data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
435dfe53cf0SGnoCiYeH         _mode: &FileMode,
436dfe53cf0SGnoCiYeH     ) -> 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 
460dfe53cf0SGnoCiYeH     fn close(&self, mut data: SpinLockGuard<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],
477dfe53cf0SGnoCiYeH         data: SpinLockGuard<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
491dfe53cf0SGnoCiYeH         let mut private_data = match &*data {
492dfe53cf0SGnoCiYeH             FilePrivateData::Procfs(p) => p.clone(),
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 {
500dfe53cf0SGnoCiYeH             ProcFileType::ProcStatus => {
501dfe53cf0SGnoCiYeH                 return inode.proc_read(offset, len, buf, &mut private_data)
502dfe53cf0SGnoCiYeH             }
503dfe53cf0SGnoCiYeH             ProcFileType::ProcMeminfo => {
504dfe53cf0SGnoCiYeH                 return inode.proc_read(offset, len, buf, &mut private_data)
505dfe53cf0SGnoCiYeH             }
5068d72b68dSJomo             ProcFileType::ProcKmsg => (),
507004e86ffSlogin             ProcFileType::Default => (),
508004e86ffSlogin         };
509004e86ffSlogin 
510004e86ffSlogin         // 默认读取
511004e86ffSlogin         let start = inode.data.len().min(offset);
512004e86ffSlogin         let end = inode.data.len().min(offset + len);
513004e86ffSlogin 
514004e86ffSlogin         // buffer空间不足
515004e86ffSlogin         if buf.len() < (end - start) {
516676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOBUFS);
517004e86ffSlogin         }
518004e86ffSlogin 
519004e86ffSlogin         // 拷贝数据
520004e86ffSlogin         let src = &inode.data[start..end];
521004e86ffSlogin         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
522004e86ffSlogin         return Ok(src.len());
523004e86ffSlogin     }
524004e86ffSlogin 
525004e86ffSlogin     fn write_at(
526004e86ffSlogin         &self,
527004e86ffSlogin         _offset: usize,
528004e86ffSlogin         _len: usize,
529004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
530dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
531676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
53279a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
533004e86ffSlogin     }
534004e86ffSlogin 
535004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
536004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
537004e86ffSlogin     }
538004e86ffSlogin 
539004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
540004e86ffSlogin         self
541004e86ffSlogin     }
542004e86ffSlogin 
543676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
544004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
545004e86ffSlogin         let metadata = inode.metadata.clone();
546004e86ffSlogin 
547004e86ffSlogin         return Ok(metadata);
548004e86ffSlogin     }
549004e86ffSlogin 
550676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
551004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
552004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
553004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
554004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
555004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
556004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
557004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
558004e86ffSlogin 
559004e86ffSlogin         return Ok(());
560004e86ffSlogin     }
561004e86ffSlogin 
562676b8ef6SMork     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
563004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
564004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
565004e86ffSlogin             inode.data.resize(len, 0);
566004e86ffSlogin             return Ok(());
567004e86ffSlogin         } else {
568676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
569004e86ffSlogin         }
570004e86ffSlogin     }
571004e86ffSlogin 
572004e86ffSlogin     fn create_with_data(
573004e86ffSlogin         &self,
574004e86ffSlogin         name: &str,
575004e86ffSlogin         file_type: FileType,
5766b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
577004e86ffSlogin         data: usize,
578676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
579004e86ffSlogin         // 获取当前inode
580004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
581004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
582004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
583676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
584004e86ffSlogin         }
585004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
586004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
587676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
588004e86ffSlogin         }
589004e86ffSlogin 
590004e86ffSlogin         // 创建inode
591004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
592004e86ffSlogin             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
593004e86ffSlogin                 parent: inode.self_ref.clone(),
594004e86ffSlogin                 self_ref: Weak::default(),
595004e86ffSlogin                 children: BTreeMap::new(),
596004e86ffSlogin                 data: Vec::new(),
597004e86ffSlogin                 metadata: Metadata {
598004e86ffSlogin                     dev_id: 0,
599004e86ffSlogin                     inode_id: generate_inode_id(),
600004e86ffSlogin                     size: 0,
601004e86ffSlogin                     blk_size: 0,
602004e86ffSlogin                     blocks: 0,
603*6fc066acSJomo                     atime: PosixTimeSpec::default(),
604*6fc066acSJomo                     mtime: PosixTimeSpec::default(),
605*6fc066acSJomo                     ctime: PosixTimeSpec::default(),
606b5b571e0SLoGin                     file_type,
607b5b571e0SLoGin                     mode,
608004e86ffSlogin                     nlinks: 1,
609004e86ffSlogin                     uid: 0,
610004e86ffSlogin                     gid: 0,
61102343d0bSLoGin                     raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
612004e86ffSlogin                 },
613004e86ffSlogin                 fs: inode.fs.clone(),
614004e86ffSlogin                 fdata: InodeInfo {
6151496ba7bSLoGin                     pid: Pid::new(0),
616004e86ffSlogin                     ftype: ProcFileType::Default,
617004e86ffSlogin                 },
618004e86ffSlogin             })));
619004e86ffSlogin 
620004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
621004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
622004e86ffSlogin 
623004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
624004e86ffSlogin         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
625004e86ffSlogin 
626004e86ffSlogin         return Ok(result);
627004e86ffSlogin     }
628004e86ffSlogin 
629676b8ef6SMork     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
630004e86ffSlogin         let other: &LockedProcFSInode = other
631004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
632676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
633004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
634004e86ffSlogin         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
635004e86ffSlogin 
636004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
637004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
638676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
639004e86ffSlogin         }
640004e86ffSlogin 
641004e86ffSlogin         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
642004e86ffSlogin         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
643676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
644004e86ffSlogin         }
645004e86ffSlogin 
646004e86ffSlogin         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
647004e86ffSlogin         if inode.children.contains_key(name) {
648676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
649004e86ffSlogin         }
650004e86ffSlogin 
651004e86ffSlogin         inode
652004e86ffSlogin             .children
653004e86ffSlogin             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
654004e86ffSlogin 
655004e86ffSlogin         // 增加硬链接计数
656004e86ffSlogin         other_locked.metadata.nlinks += 1;
657004e86ffSlogin         return Ok(());
658004e86ffSlogin     }
659004e86ffSlogin 
660676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
661004e86ffSlogin         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
662004e86ffSlogin         // 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
663004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
664676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
665004e86ffSlogin         }
6669e481b3bSTTaq 
667004e86ffSlogin         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
668004e86ffSlogin         if name == "." || name == ".." {
669676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
670004e86ffSlogin         }
671004e86ffSlogin 
672004e86ffSlogin         // 获得要删除的文件的inode
673676b8ef6SMork         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
6749e481b3bSTTaq 
675004e86ffSlogin         // 减少硬链接计数
676004e86ffSlogin         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
6779e481b3bSTTaq 
678004e86ffSlogin         // 在当前目录中删除这个子目录项
679004e86ffSlogin         inode.children.remove(name);
6809e481b3bSTTaq 
681004e86ffSlogin         return Ok(());
682004e86ffSlogin     }
683004e86ffSlogin 
6849e481b3bSTTaq     fn move_to(
685004e86ffSlogin         &self,
686004e86ffSlogin         _old_name: &str,
687004e86ffSlogin         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
688004e86ffSlogin         _new_name: &str,
689676b8ef6SMork     ) -> Result<(), SystemError> {
69079a452ceShoumkh         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
691004e86ffSlogin     }
692004e86ffSlogin 
693676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
694004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
695004e86ffSlogin 
696004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
697676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
698004e86ffSlogin         }
699004e86ffSlogin 
700004e86ffSlogin         match name {
701004e86ffSlogin             "" | "." => {
702676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
703004e86ffSlogin             }
704004e86ffSlogin 
705004e86ffSlogin             ".." => {
706676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
707004e86ffSlogin             }
708004e86ffSlogin             name => {
709004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
710676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
711004e86ffSlogin             }
712004e86ffSlogin         }
713004e86ffSlogin     }
714004e86ffSlogin 
715676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
716004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
717004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
718676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
719004e86ffSlogin         }
720004e86ffSlogin 
7216b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
722004e86ffSlogin             0 => {
723004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
724004e86ffSlogin             }
725004e86ffSlogin             1 => {
726004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
727004e86ffSlogin             }
728004e86ffSlogin             ino => {
729004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
730004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
731004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
732004e86ffSlogin                     .children
733004e86ffSlogin                     .keys()
7346b4e7a29SLoGin                     .filter(|k| {
7356b4e7a29SLoGin                         inode
7366b4e7a29SLoGin                             .children
7376b4e7a29SLoGin                             .get(*k)
7386b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
7396b4e7a29SLoGin                             .0
7406b4e7a29SLoGin                             .lock()
7416b4e7a29SLoGin                             .metadata
7426b4e7a29SLoGin                             .inode_id
7436b4e7a29SLoGin                             .into()
7446b4e7a29SLoGin                             == ino
7456b4e7a29SLoGin                     })
746004e86ffSlogin                     .cloned()
747004e86ffSlogin                     .collect();
748004e86ffSlogin 
749004e86ffSlogin                 match key.len() {
750676b8ef6SMork                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
751004e86ffSlogin                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
7526b4e7a29SLoGin                         _ => 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)
753004e86ffSlogin                     }
754004e86ffSlogin             }
755004e86ffSlogin         }
756004e86ffSlogin     }
757004e86ffSlogin 
758676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
759004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
760004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
761676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
762004e86ffSlogin         }
763004e86ffSlogin 
764004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
765004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
766004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
767004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
768004e86ffSlogin 
769004e86ffSlogin         return Ok(keys);
770004e86ffSlogin     }
771004e86ffSlogin }
772004e86ffSlogin 
773004e86ffSlogin /// @brief 向procfs注册进程
7741496ba7bSLoGin pub fn procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
775004e86ffSlogin     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
776004e86ffSlogin 
777004e86ffSlogin     let procfs_inode = procfs_inode
778004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
779004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
780004e86ffSlogin     let fs = procfs_inode.fs();
781004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
782004e86ffSlogin 
783004e86ffSlogin     // 调用注册函数
784004e86ffSlogin     procfs.register_pid(pid)?;
785004e86ffSlogin 
786004e86ffSlogin     return Ok(());
787004e86ffSlogin }
788004e86ffSlogin 
789004e86ffSlogin /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
7901496ba7bSLoGin pub fn procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
791004e86ffSlogin     // 获取procfs实例
792004e86ffSlogin     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
793004e86ffSlogin 
794004e86ffSlogin     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
795004e86ffSlogin         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
796004e86ffSlogin         .expect("Failed to find procfs' root inode");
797004e86ffSlogin     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
798004e86ffSlogin     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
799004e86ffSlogin 
800004e86ffSlogin     // 调用解除注册函数
801004e86ffSlogin     return procfs.unregister_pid(pid);
802004e86ffSlogin }
803b087521eSChiichen 
804b087521eSChiichen pub fn procfs_init() -> Result<(), SystemError> {
805b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
806b087521eSChiichen     let mut result = None;
807b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
808b087521eSChiichen         kinfo!("Initializing ProcFS...");
80934e6d6c8Syuyi2439         // 创建 procfs 实例
810b087521eSChiichen         let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new();
811b087521eSChiichen 
81234e6d6c8Syuyi2439         // procfs 挂载
813b087521eSChiichen         let _t = ROOT_INODE()
814b087521eSChiichen             .find("proc")
815b087521eSChiichen             .expect("Cannot find /proc")
816b087521eSChiichen             .mount(procfs)
817b087521eSChiichen             .expect("Failed to mount proc");
818b087521eSChiichen         kinfo!("ProcFS mounted.");
819b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
820b087521eSChiichen     });
821b087521eSChiichen 
822b087521eSChiichen     return result.unwrap();
823b087521eSChiichen }
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