xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 3959e94df38073fdb80b199777015f95611ba05f)
1 use core::intrinsics::size_of;
2 
3 use alloc::{
4     borrow::ToOwned,
5     collections::BTreeMap,
6     format,
7     string::{String, ToString},
8     sync::{Arc, Weak},
9     vec::Vec,
10 };
11 use system_error::SystemError;
12 
13 use crate::{
14     arch::mm::LockedFrameAllocator,
15     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
16     filesystem::vfs::{
17         core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
18         FileType,
19     },
20     kerror, kinfo,
21     libs::{
22         once::Once,
23         rwlock::RwLock,
24         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
25     },
26     mm::allocator::page_frame::FrameAllocator,
27     process::{Pid, ProcessManager},
28     time::PosixTimeSpec,
29 };
30 
31 use super::vfs::{
32     file::{FileMode, FilePrivateData},
33     syscall::ModeType,
34     FileSystem, FsInfo, IndexNode, InodeId, Magic, Metadata, SuperBlock,
35 };
36 
37 pub mod kmsg;
38 pub mod log;
39 mod syscall;
40 
41 /// @brief 进程文件类型
42 /// @usage 用于定义进程文件夹下的各类文件类型
43 #[derive(Debug)]
44 #[repr(u8)]
45 pub enum ProcFileType {
46     ///展示进程状态信息
47     ProcStatus = 0,
48     /// meminfo
49     ProcMeminfo = 1,
50     /// kmsg
51     ProcKmsg = 2,
52     //todo: 其他文件类型
53     ///默认文件类型
54     Default,
55 }
56 
57 impl From<u8> for ProcFileType {
58     fn from(value: u8) -> Self {
59         match value {
60             0 => ProcFileType::ProcStatus,
61             1 => ProcFileType::ProcMeminfo,
62             2 => ProcFileType::ProcKmsg,
63             _ => ProcFileType::Default,
64         }
65     }
66 }
67 /// @brief 节点私有信息结构体
68 /// @usage 用于传入各类文件所需的信息
69 #[derive(Debug)]
70 pub struct InodeInfo {
71     ///进程的pid
72     pid: Pid,
73     ///文件类型
74     ftype: ProcFileType,
75     //其他需要传入的信息在此定义
76 }
77 
78 /// @brief procfs的inode名称的最大长度
79 const PROCFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
80 const PROCFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
81 /// @brief procfs文件系统的Inode结构体
82 #[derive(Debug)]
83 pub struct LockedProcFSInode(SpinLock<ProcFSInode>);
84 
85 /// @brief procfs文件系统结构体
86 #[derive(Debug)]
87 pub struct ProcFS {
88     /// procfs的root inode
89     root_inode: Arc<LockedProcFSInode>,
90     super_block: RwLock<SuperBlock>,
91 }
92 
93 #[derive(Debug, Clone)]
94 pub struct ProcfsFilePrivateData {
95     data: Vec<u8>,
96 }
97 
98 impl ProcfsFilePrivateData {
99     pub fn new() -> Self {
100         return ProcfsFilePrivateData { data: Vec::new() };
101     }
102 }
103 
104 impl Default for ProcfsFilePrivateData {
105     fn default() -> Self {
106         Self::new()
107     }
108 }
109 
110 /// @brief procfs文件系统的Inode结构体(不包含锁)
111 #[derive(Debug)]
112 pub struct ProcFSInode {
113     /// 指向父Inode的弱引用
114     parent: Weak<LockedProcFSInode>,
115     /// 指向自身的弱引用
116     self_ref: Weak<LockedProcFSInode>,
117     /// 子Inode的B树
118     children: BTreeMap<String, Arc<LockedProcFSInode>>,
119     /// 当前inode的数据部分
120     data: Vec<u8>,
121     /// 当前inode的元数据
122     metadata: Metadata,
123     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
124     fs: Weak<ProcFS>,
125     /// 储存私有信息
126     fdata: InodeInfo,
127 }
128 
129 /// 对ProcFSInode实现获取各类文件信息的函数
130 impl ProcFSInode {
131     /// @brief 去除Vec中所有的\0,并在结尾添加\0
132     #[inline]
133     fn trim_string(&self, data: &mut Vec<u8>) {
134         data.retain(|x| *x != 0);
135 
136         data.push(0);
137     }
138     // todo:其他数据获取函数实现
139 
140     /// @brief 打开status文件
141     ///
142     fn open_status(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
143         // 获取该pid对应的pcb结构体
144         let pid = self.fdata.pid;
145         let pcb = ProcessManager::find(pid);
146         let pcb = if let Some(pcb) = pcb {
147             pcb
148         } else {
149             kerror!(
150                 "ProcFS: Cannot find pcb for pid {:?} when opening its 'status' file.",
151                 pid
152             );
153             return Err(SystemError::ESRCH);
154         };
155         // 传入数据
156         let pdata: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
157 
158         pdata.append(
159             &mut format!("Name:\t{}", pcb.basic().name())
160                 .as_bytes()
161                 .to_owned(),
162         );
163 
164         let sched_info_guard = pcb.sched_info();
165         let state = sched_info_guard.inner_lock_read_irqsave().state();
166         let cpu_id = sched_info_guard
167             .on_cpu()
168             .map(|cpu| cpu.data() as i32)
169             .unwrap_or(-1);
170 
171         let priority = sched_info_guard.policy();
172         let vrtime = sched_info_guard.sched_entity.vruntime;
173 
174         pdata.append(&mut format!("\nState:\t{:?}", state).as_bytes().to_owned());
175         pdata.append(
176             &mut format!("\nPid:\t{}", pcb.pid().into())
177                 .as_bytes()
178                 .to_owned(),
179         );
180         pdata.append(
181             &mut format!("\nPpid:\t{}", pcb.basic().ppid().into())
182                 .as_bytes()
183                 .to_owned(),
184         );
185         pdata.append(&mut format!("\ncpu_id:\t{}", cpu_id).as_bytes().to_owned());
186         pdata.append(&mut format!("\npriority:\t{:?}", priority).as_bytes().to_owned());
187         pdata.append(
188             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count())
189                 .as_bytes()
190                 .to_owned(),
191         );
192         pdata.append(&mut format!("\nvrtime:\t{}", vrtime).as_bytes().to_owned());
193 
194         if let Some(user_vm) = pcb.basic().user_vm() {
195             let address_space_guard = user_vm.read();
196             // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值
197             let hiwater_vm: u64 = 0;
198             // 进程代码段的大小
199             let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024;
200             // 进程数据段的大小
201             let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024;
202             drop(address_space_guard);
203             pdata.append(
204                 &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
205                     .as_bytes()
206                     .to_owned(),
207             );
208             pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
209             pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB", text).as_bytes().to_owned());
210         }
211 
212         pdata.append(
213             &mut format!("\nflags: {:?}\n", pcb.flags().clone())
214                 .as_bytes()
215                 .to_owned(),
216         );
217 
218         // 去除多余的\0
219         self.trim_string(pdata);
220 
221         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
222     }
223 
224     /// 打开 meminfo 文件
225     fn open_meminfo(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
226         // 获取内存信息
227         let usage = unsafe { LockedFrameAllocator.usage() };
228 
229         // 传入数据
230         let data: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
231 
232         data.append(
233             &mut format!("MemTotal:\t{} kB\n", usage.total().bytes() >> 10)
234                 .as_bytes()
235                 .to_owned(),
236         );
237 
238         data.append(
239             &mut format!("MemFree:\t{} kB\n", usage.free().bytes() >> 10)
240                 .as_bytes()
241                 .to_owned(),
242         );
243 
244         // 去除多余的\0
245         self.trim_string(data);
246 
247         return Ok((data.len() * size_of::<u8>()) as i64);
248     }
249 
250     /// proc文件系统读取函数
251     fn proc_read(
252         &self,
253         offset: usize,
254         len: usize,
255         buf: &mut [u8],
256         pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
257     ) -> Result<usize, SystemError> {
258         let start = pdata.data.len().min(offset);
259         let end = pdata.data.len().min(offset + len);
260 
261         // buffer空间不足
262         if buf.len() < (end - start) {
263             return Err(SystemError::ENOBUFS);
264         }
265 
266         // 拷贝数据
267         let src = &pdata.data[start..end];
268         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
269         return Ok(src.len());
270     }
271 }
272 
273 impl FileSystem for ProcFS {
274     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
275         return self.root_inode.clone();
276     }
277 
278     fn info(&self) -> FsInfo {
279         return FsInfo {
280             blk_dev_id: 0,
281             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
282         };
283     }
284 
285     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
286         self
287     }
288     fn name(&self) -> &str {
289         "procfs"
290     }
291 
292     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
293         self.super_block.read().clone()
294     }
295 }
296 
297 impl ProcFS {
298     pub fn new() -> Arc<Self> {
299         let super_block = SuperBlock::new(
300             Magic::PROC_MAGIC,
301             PROCFS_BLOCK_SIZE,
302             PROCFS_MAX_NAMELEN as u64,
303         );
304         // 初始化root inode
305         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
306             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
307                 parent: Weak::default(),
308                 self_ref: Weak::default(),
309                 children: BTreeMap::new(),
310                 data: Vec::new(),
311                 metadata: Metadata {
312                     dev_id: 0,
313                     inode_id: generate_inode_id(),
314                     size: 0,
315                     blk_size: 0,
316                     blocks: 0,
317                     atime: PosixTimeSpec::default(),
318                     mtime: PosixTimeSpec::default(),
319                     ctime: PosixTimeSpec::default(),
320                     file_type: FileType::Dir,
321                     mode: ModeType::from_bits_truncate(0o555),
322                     nlinks: 1,
323                     uid: 0,
324                     gid: 0,
325                     raw_dev: DeviceNumber::default(),
326                 },
327                 fs: Weak::default(),
328                 fdata: InodeInfo {
329                     pid: Pid::new(0),
330                     ftype: ProcFileType::Default,
331                 },
332             })));
333 
334         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS {
335             root_inode: root,
336             super_block: RwLock::new(super_block),
337         });
338 
339         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
340         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
341         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
342         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
343         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
344         // 释放锁
345         drop(root_guard);
346 
347         // 创建meminfo文件
348         let inode = result.root_inode();
349         let binding = inode.create(
350             "meminfo",
351             FileType::File,
352             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
353         );
354         if let Ok(meminfo) = binding {
355             let meminfo_file = meminfo
356                 .as_any_ref()
357                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
358                 .unwrap();
359             meminfo_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(0);
360             meminfo_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcMeminfo;
361         } else {
362             panic!("create meminfo error");
363         }
364 
365         // 创建kmsg文件
366         let binding = inode.create("kmsg", FileType::File, ModeType::from_bits_truncate(0o444));
367         if let Ok(kmsg) = binding {
368             let kmsg_file = kmsg
369                 .as_any_ref()
370                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
371                 .unwrap();
372             kmsg_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(1);
373             kmsg_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcKmsg;
374         } else {
375             panic!("create ksmg error");
376         }
377 
378         return result;
379     }
380 
381     /// @brief 进程注册函数
382     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
383     pub fn register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
384         // 获取当前inode
385         let inode: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
386         // 创建对应进程文件夹
387         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = inode.create(
388             &pid.to_string(),
389             FileType::Dir,
390             ModeType::from_bits_truncate(0o555),
391         )?;
392         // 创建相关文件
393         // status文件
394         let binding: Arc<dyn IndexNode> = pid_dir.create(
395             "status",
396             FileType::File,
397             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
398         )?;
399         let status_file: &LockedProcFSInode = binding
400             .as_any_ref()
401             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
402             .unwrap();
403         status_file.0.lock().fdata.pid = pid;
404         status_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
405 
406         //todo: 创建其他文件
407 
408         return Ok(());
409     }
410 
411     /// @brief 解除进程注册
412     ///
413     pub fn unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
414         // 获取当前inode
415         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
416         // 获取进程文件夹
417         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&pid.to_string())?;
418         // 删除进程文件夹下文件
419         pid_dir.unlink("status")?;
420 
421         // 查看进程文件是否还存在
422         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
423 
424         // 删除进程文件夹
425         proc.unlink(&pid.to_string())?;
426 
427         return Ok(());
428     }
429 }
430 
431 impl IndexNode for LockedProcFSInode {
432     fn open(
433         &self,
434         mut data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
435         _mode: &FileMode,
436     ) -> Result<(), SystemError> {
437         // 加锁
438         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
439 
440         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
441         if let FileType::Dir = inode.metadata.file_type {
442             return Ok(());
443         }
444         let mut private_data = ProcfsFilePrivateData::new();
445         // 根据文件类型获取相应数据
446         let file_size = match inode.fdata.ftype {
447             ProcFileType::ProcStatus => inode.open_status(&mut private_data)?,
448             ProcFileType::ProcMeminfo => inode.open_meminfo(&mut private_data)?,
449             _ => {
450                 todo!()
451             }
452         };
453         *data = FilePrivateData::Procfs(private_data);
454         // 更新metadata里面的文件大小数值
455         inode.metadata.size = file_size;
456 
457         return Ok(());
458     }
459 
460     fn close(&self, mut data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError> {
461         let guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
462         // 如果inode类型为文件夹,则直接返回成功
463         if let FileType::Dir = guard.metadata.file_type {
464             return Ok(());
465         }
466         // 释放data
467         *data = FilePrivateData::Procfs(ProcfsFilePrivateData::new());
468 
469         return Ok(());
470     }
471 
472     fn read_at(
473         &self,
474         offset: usize,
475         len: usize,
476         buf: &mut [u8],
477         data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
478     ) -> Result<usize, SystemError> {
479         if buf.len() < len {
480             return Err(SystemError::EINVAL);
481         }
482         // 加锁
483         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
484 
485         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
486         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
487             return Err(SystemError::EISDIR);
488         }
489 
490         // 获取数据信息
491         let mut private_data = match &*data {
492             FilePrivateData::Procfs(p) => p.clone(),
493             _ => {
494                 panic!("ProcFS: FilePrivateData mismatch!");
495             }
496         };
497 
498         // 根据文件类型读取相应数据
499         match inode.fdata.ftype {
500             ProcFileType::ProcStatus => {
501                 return inode.proc_read(offset, len, buf, &mut private_data)
502             }
503             ProcFileType::ProcMeminfo => {
504                 return inode.proc_read(offset, len, buf, &mut private_data)
505             }
506             ProcFileType::ProcKmsg => (),
507             ProcFileType::Default => (),
508         };
509 
510         // 默认读取
511         let start = inode.data.len().min(offset);
512         let end = inode.data.len().min(offset + len);
513 
514         // buffer空间不足
515         if buf.len() < (end - start) {
516             return Err(SystemError::ENOBUFS);
517         }
518 
519         // 拷贝数据
520         let src = &inode.data[start..end];
521         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
522         return Ok(src.len());
523     }
524 
525     fn write_at(
526         &self,
527         _offset: usize,
528         _len: usize,
529         _buf: &[u8],
530         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
531     ) -> Result<usize, SystemError> {
532         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
533     }
534 
535     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
536         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
537     }
538 
539     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
540         self
541     }
542 
543     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
544         let inode = self.0.lock();
545         let metadata = inode.metadata.clone();
546 
547         return Ok(metadata);
548     }
549 
550     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
551         let mut inode = self.0.lock();
552         inode.metadata.atime = metadata.atime;
553         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
554         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
555         inode.metadata.mode = metadata.mode;
556         inode.metadata.uid = metadata.uid;
557         inode.metadata.gid = metadata.gid;
558 
559         return Ok(());
560     }
561 
562     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
563         let mut inode = self.0.lock();
564         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
565             inode.data.resize(len, 0);
566             return Ok(());
567         } else {
568             return Err(SystemError::EINVAL);
569         }
570     }
571 
572     fn create_with_data(
573         &self,
574         name: &str,
575         file_type: FileType,
576         mode: ModeType,
577         data: usize,
578     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
579         // 获取当前inode
580         let mut inode = self.0.lock();
581         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
582         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
583             return Err(SystemError::ENOTDIR);
584         }
585         // 如果有重名的,则返回
586         if inode.children.contains_key(name) {
587             return Err(SystemError::EEXIST);
588         }
589 
590         // 创建inode
591         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
592             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
593                 parent: inode.self_ref.clone(),
594                 self_ref: Weak::default(),
595                 children: BTreeMap::new(),
596                 data: Vec::new(),
597                 metadata: Metadata {
598                     dev_id: 0,
599                     inode_id: generate_inode_id(),
600                     size: 0,
601                     blk_size: 0,
602                     blocks: 0,
603                     atime: PosixTimeSpec::default(),
604                     mtime: PosixTimeSpec::default(),
605                     ctime: PosixTimeSpec::default(),
606                     file_type,
607                     mode,
608                     nlinks: 1,
609                     uid: 0,
610                     gid: 0,
611                     raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
612                 },
613                 fs: inode.fs.clone(),
614                 fdata: InodeInfo {
615                     pid: Pid::new(0),
616                     ftype: ProcFileType::Default,
617                 },
618             })));
619 
620         // 初始化inode的自引用的weak指针
621         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
622 
623         // 将子inode插入父inode的B树中
624         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
625 
626         return Ok(result);
627     }
628 
629     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
630         let other: &LockedProcFSInode = other
631             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
632             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
633         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
634         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
635 
636         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
637         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
638             return Err(SystemError::ENOTDIR);
639         }
640 
641         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
642         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
643             return Err(SystemError::EISDIR);
644         }
645 
646         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
647         if inode.children.contains_key(name) {
648             return Err(SystemError::EEXIST);
649         }
650 
651         inode
652             .children
653             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
654 
655         // 增加硬链接计数
656         other_locked.metadata.nlinks += 1;
657         return Ok(());
658     }
659 
660     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
661         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
662         // 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
663         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
664             return Err(SystemError::ENOTDIR);
665         }
666 
667         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
668         if name == "." || name == ".." {
669             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
670         }
671 
672         // 获得要删除的文件的inode
673         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
674 
675         // 减少硬链接计数
676         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
677 
678         // 在当前目录中删除这个子目录项
679         inode.children.remove(name);
680 
681         return Ok(());
682     }
683 
684     fn move_to(
685         &self,
686         _old_name: &str,
687         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
688         _new_name: &str,
689     ) -> Result<(), SystemError> {
690         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
691     }
692 
693     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
694         let inode = self.0.lock();
695 
696         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
697             return Err(SystemError::ENOTDIR);
698         }
699 
700         match name {
701             "" | "." => {
702                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
703             }
704 
705             ".." => {
706                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
707             }
708             name => {
709                 // 在子目录项中查找
710                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
711             }
712         }
713     }
714 
715     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
716         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
717         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
718             return Err(SystemError::ENOTDIR);
719         }
720 
721         match ino.into() {
722             0 => {
723                 return Ok(String::from("."));
724             }
725             1 => {
726                 return Ok(String::from(".."));
727             }
728             ino => {
729                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
730                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
731                 let mut key: Vec<String> = inode
732                     .children
733                     .keys()
734                     .filter(|k| {
735                         inode
736                             .children
737                             .get(*k)
738                             .unwrap()
739                             .0
740                             .lock()
741                             .metadata
742                             .inode_id
743                             .into()
744                             == ino
745                     })
746                     .cloned()
747                     .collect();
748 
749                 match key.len() {
750                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
751                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
752                         _ => 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)
753                     }
754             }
755         }
756     }
757 
758     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
759         let info = self.metadata()?;
760         if info.file_type != FileType::Dir {
761             return Err(SystemError::ENOTDIR);
762         }
763 
764         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
765         keys.push(String::from("."));
766         keys.push(String::from(".."));
767         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
768 
769         return Ok(keys);
770     }
771 }
772 
773 /// @brief 向procfs注册进程
774 pub fn procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
775     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
776 
777     let procfs_inode = procfs_inode
778         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
779         .expect("Failed to find procfs' root inode");
780     let fs = procfs_inode.fs();
781     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
782 
783     // 调用注册函数
784     procfs.register_pid(pid)?;
785 
786     return Ok(());
787 }
788 
789 /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
790 pub fn procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
791     // 获取procfs实例
792     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
793 
794     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
795         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
796         .expect("Failed to find procfs' root inode");
797     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
798     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
799 
800     // 调用解除注册函数
801     return procfs.unregister_pid(pid);
802 }
803 
804 pub fn procfs_init() -> Result<(), SystemError> {
805     static INIT: Once = Once::new();
806     let mut result = None;
807     INIT.call_once(|| {
808         kinfo!("Initializing ProcFS...");
809         // 创建 procfs 实例
810         let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new();
811 
812         // procfs 挂载
813         let _t = ROOT_INODE()
814             .find("proc")
815             .expect("Cannot find /proc")
816             .mount(procfs)
817             .expect("Failed to mount proc");
818         kinfo!("ProcFS mounted.");
819         result = Some(Ok(()));
820     });
821 
822     return result.unwrap();
823 }
824