xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/procfs/mod.rs (revision 597ecc08c2444dcc8f527eb021932718b69c9cc5)
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::TimeSpec,
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.priority();
172         let vrtime = sched_info_guard.virtual_runtime();
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(
187             &mut format!("\npriority:\t{}", priority.data())
188                 .as_bytes()
189                 .to_owned(),
190         );
191         pdata.append(
192             &mut format!("\npreempt:\t{}", pcb.preempt_count())
193                 .as_bytes()
194                 .to_owned(),
195         );
196         pdata.append(&mut format!("\nvrtime:\t{}", vrtime).as_bytes().to_owned());
197 
198         if let Some(user_vm) = pcb.basic().user_vm() {
199             let address_space_guard = user_vm.read();
200             // todo: 当前进程运行过程中占用内存的峰值
201             let hiwater_vm: u64 = 0;
202             // 进程代码段的大小
203             let text = (address_space_guard.end_code - address_space_guard.start_code) / 1024;
204             // 进程数据段的大小
205             let data = (address_space_guard.end_data - address_space_guard.start_data) / 1024;
206             drop(address_space_guard);
207             pdata.append(
208                 &mut format!("\nVmPeak:\t{} kB", hiwater_vm)
209                     .as_bytes()
210                     .to_owned(),
211             );
212             pdata.append(&mut format!("\nVmData:\t{} kB", data).as_bytes().to_owned());
213             pdata.append(&mut format!("\nVmExe:\t{} kB", text).as_bytes().to_owned());
214         }
215 
216         pdata.append(
217             &mut format!("\nflags: {:?}\n", pcb.flags().clone())
218                 .as_bytes()
219                 .to_owned(),
220         );
221 
222         // 去除多余的\0
223         self.trim_string(pdata);
224 
225         return Ok((pdata.len() * size_of::<u8>()) as i64);
226     }
227 
228     /// 打开 meminfo 文件
229     fn open_meminfo(&self, pdata: &mut ProcfsFilePrivateData) -> Result<i64, SystemError> {
230         // 获取内存信息
231         let usage = unsafe { LockedFrameAllocator.usage() };
232 
233         // 传入数据
234         let data: &mut Vec<u8> = &mut pdata.data;
235 
236         data.append(
237             &mut format!("MemTotal:\t{} kB\n", usage.total().bytes() >> 10)
238                 .as_bytes()
239                 .to_owned(),
240         );
241 
242         data.append(
243             &mut format!("MemFree:\t{} kB\n", usage.free().bytes() >> 10)
244                 .as_bytes()
245                 .to_owned(),
246         );
247 
248         // 去除多余的\0
249         self.trim_string(data);
250 
251         return Ok((data.len() * size_of::<u8>()) as i64);
252     }
253 
254     /// proc文件系统读取函数
255     fn proc_read(
256         &self,
257         offset: usize,
258         len: usize,
259         buf: &mut [u8],
260         _pdata: &mut ProcfsFilePrivateData,
261     ) -> Result<usize, SystemError> {
262         let start = _pdata.data.len().min(offset);
263         let end = _pdata.data.len().min(offset + len);
264 
265         // buffer空间不足
266         if buf.len() < (end - start) {
267             return Err(SystemError::ENOBUFS);
268         }
269 
270         // 拷贝数据
271         let src = &_pdata.data[start..end];
272         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
273         return Ok(src.len());
274     }
275 }
276 
277 impl FileSystem for ProcFS {
278     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
279         return self.root_inode.clone();
280     }
281 
282     fn info(&self) -> FsInfo {
283         return FsInfo {
284             blk_dev_id: 0,
285             max_name_len: PROCFS_MAX_NAMELEN,
286         };
287     }
288 
289     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
290         self
291     }
292     fn name(&self) -> &str {
293         "procfs"
294     }
295 
296     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
297         self.super_block.read().clone()
298     }
299 }
300 
301 impl ProcFS {
302     pub fn new() -> Arc<Self> {
303         let super_block = SuperBlock::new(
304             Magic::PROC_MAGIC,
305             PROCFS_BLOCK_SIZE,
306             PROCFS_MAX_NAMELEN as u64,
307         );
308         // 初始化root inode
309         let root: Arc<LockedProcFSInode> =
310             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
311                 parent: Weak::default(),
312                 self_ref: Weak::default(),
313                 children: BTreeMap::new(),
314                 data: Vec::new(),
315                 metadata: Metadata {
316                     dev_id: 0,
317                     inode_id: generate_inode_id(),
318                     size: 0,
319                     blk_size: 0,
320                     blocks: 0,
321                     atime: TimeSpec::default(),
322                     mtime: TimeSpec::default(),
323                     ctime: TimeSpec::default(),
324                     file_type: FileType::Dir,
325                     mode: ModeType::from_bits_truncate(0o555),
326                     nlinks: 1,
327                     uid: 0,
328                     gid: 0,
329                     raw_dev: DeviceNumber::default(),
330                 },
331                 fs: Weak::default(),
332                 fdata: InodeInfo {
333                     pid: Pid::new(0),
334                     ftype: ProcFileType::Default,
335                 },
336             })));
337 
338         let result: Arc<ProcFS> = Arc::new(ProcFS {
339             root_inode: root,
340             super_block: RwLock::new(super_block),
341         });
342 
343         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
344         let mut root_guard: SpinLockGuard<ProcFSInode> = result.root_inode.0.lock();
345         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
346         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
347         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
348         // 释放锁
349         drop(root_guard);
350 
351         // 创建meminfo文件
352         let inode = result.root_inode();
353         let binding = inode.create(
354             "meminfo",
355             FileType::File,
356             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
357         );
358         if let Ok(meminfo) = binding {
359             let meminfo_file = meminfo
360                 .as_any_ref()
361                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
362                 .unwrap();
363             meminfo_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(0);
364             meminfo_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcMeminfo;
365         } else {
366             panic!("create meminfo error");
367         }
368 
369         // 创建kmsg文件
370         let binding = inode.create("kmsg", FileType::File, ModeType::from_bits_truncate(0o444));
371         if let Ok(kmsg) = binding {
372             let kmsg_file = kmsg
373                 .as_any_ref()
374                 .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
375                 .unwrap();
376             kmsg_file.0.lock().fdata.pid = Pid::new(1);
377             kmsg_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcKmsg;
378         } else {
379             panic!("create ksmg error");
380         }
381 
382         return result;
383     }
384 
385     /// @brief 进程注册函数
386     /// @usage 在进程中调用并创建进程对应文件
387     pub fn register_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
388         // 获取当前inode
389         let inode: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
390         // 创建对应进程文件夹
391         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = inode.create(
392             &pid.to_string(),
393             FileType::Dir,
394             ModeType::from_bits_truncate(0o555),
395         )?;
396         // 创建相关文件
397         // status文件
398         let binding: Arc<dyn IndexNode> = pid_dir.create(
399             "status",
400             FileType::File,
401             ModeType::from_bits_truncate(0o444),
402         )?;
403         let status_file: &LockedProcFSInode = binding
404             .as_any_ref()
405             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
406             .unwrap();
407         status_file.0.lock().fdata.pid = pid;
408         status_file.0.lock().fdata.ftype = ProcFileType::ProcStatus;
409 
410         //todo: 创建其他文件
411 
412         return Ok(());
413     }
414 
415     /// @brief 解除进程注册
416     ///
417     pub fn unregister_pid(&self, pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
418         // 获取当前inode
419         let proc: Arc<dyn IndexNode> = self.root_inode();
420         // 获取进程文件夹
421         let pid_dir: Arc<dyn IndexNode> = proc.find(&pid.to_string())?;
422         // 删除进程文件夹下文件
423         pid_dir.unlink("status")?;
424 
425         // 查看进程文件是否还存在
426         // let pf= pid_dir.find("status").expect("Cannot find status");
427 
428         // 删除进程文件夹
429         proc.unlink(&pid.to_string())?;
430 
431         return Ok(());
432     }
433 }
434 
435 impl IndexNode for LockedProcFSInode {
436     fn open(&self, data: &mut FilePrivateData, _mode: &FileMode) -> 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, data: &mut 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: &mut 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 private_data = match data {
492             FilePrivateData::Procfs(p) => p,
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 => return inode.proc_read(offset, len, buf, private_data),
501             ProcFileType::ProcMeminfo => return inode.proc_read(offset, len, buf, private_data),
502             ProcFileType::ProcKmsg => (),
503             ProcFileType::Default => (),
504         };
505 
506         // 默认读取
507         let start = inode.data.len().min(offset);
508         let end = inode.data.len().min(offset + len);
509 
510         // buffer空间不足
511         if buf.len() < (end - start) {
512             return Err(SystemError::ENOBUFS);
513         }
514 
515         // 拷贝数据
516         let src = &inode.data[start..end];
517         buf[0..src.len()].copy_from_slice(src);
518         return Ok(src.len());
519     }
520 
521     fn write_at(
522         &self,
523         _offset: usize,
524         _len: usize,
525         _buf: &[u8],
526         _data: &mut FilePrivateData,
527     ) -> Result<usize, SystemError> {
528         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
529     }
530 
531     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
532         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
533     }
534 
535     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
536         self
537     }
538 
539     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
540         let inode = self.0.lock();
541         let metadata = inode.metadata.clone();
542 
543         return Ok(metadata);
544     }
545 
546     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
547         let mut inode = self.0.lock();
548         inode.metadata.atime = metadata.atime;
549         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
550         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
551         inode.metadata.mode = metadata.mode;
552         inode.metadata.uid = metadata.uid;
553         inode.metadata.gid = metadata.gid;
554 
555         return Ok(());
556     }
557 
558     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
559         let mut inode = self.0.lock();
560         if inode.metadata.file_type == FileType::File {
561             inode.data.resize(len, 0);
562             return Ok(());
563         } else {
564             return Err(SystemError::EINVAL);
565         }
566     }
567 
568     fn create_with_data(
569         &self,
570         name: &str,
571         file_type: FileType,
572         mode: ModeType,
573         data: usize,
574     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
575         // 获取当前inode
576         let mut inode = self.0.lock();
577         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
578         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
579             return Err(SystemError::ENOTDIR);
580         }
581         // 如果有重名的,则返回
582         if inode.children.contains_key(name) {
583             return Err(SystemError::EEXIST);
584         }
585 
586         // 创建inode
587         let result: Arc<LockedProcFSInode> =
588             Arc::new(LockedProcFSInode(SpinLock::new(ProcFSInode {
589                 parent: inode.self_ref.clone(),
590                 self_ref: Weak::default(),
591                 children: BTreeMap::new(),
592                 data: Vec::new(),
593                 metadata: Metadata {
594                     dev_id: 0,
595                     inode_id: generate_inode_id(),
596                     size: 0,
597                     blk_size: 0,
598                     blocks: 0,
599                     atime: TimeSpec::default(),
600                     mtime: TimeSpec::default(),
601                     ctime: TimeSpec::default(),
602                     file_type,
603                     mode,
604                     nlinks: 1,
605                     uid: 0,
606                     gid: 0,
607                     raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
608                 },
609                 fs: inode.fs.clone(),
610                 fdata: InodeInfo {
611                     pid: Pid::new(0),
612                     ftype: ProcFileType::Default,
613                 },
614             })));
615 
616         // 初始化inode的自引用的weak指针
617         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
618 
619         // 将子inode插入父inode的B树中
620         inode.children.insert(String::from(name), result.clone());
621 
622         return Ok(result);
623     }
624 
625     fn link(&self, name: &str, other: &Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
626         let other: &LockedProcFSInode = other
627             .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
628             .ok_or(SystemError::EPERM)?;
629         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
630         let mut other_locked: SpinLockGuard<ProcFSInode> = other.0.lock();
631 
632         // 如果当前inode不是文件夹,那么报错
633         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
634             return Err(SystemError::ENOTDIR);
635         }
636 
637         // 如果另一个inode是文件夹,那么也报错
638         if other_locked.metadata.file_type == FileType::Dir {
639             return Err(SystemError::EISDIR);
640         }
641 
642         // 如果当前文件夹下已经有同名文件,也报错。
643         if inode.children.contains_key(name) {
644             return Err(SystemError::EEXIST);
645         }
646 
647         inode
648             .children
649             .insert(String::from(name), other_locked.self_ref.upgrade().unwrap());
650 
651         // 增加硬链接计数
652         other_locked.metadata.nlinks += 1;
653         return Ok(());
654     }
655 
656     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
657         let mut inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
658         // 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
659         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
660             return Err(SystemError::ENOTDIR);
661         }
662 
663         // 不允许删除当前文件夹,也不允许删除上一个目录
664         if name == "." || name == ".." {
665             return Err(SystemError::ENOTEMPTY);
666         }
667 
668         // 获得要删除的文件的inode
669         let to_delete = inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?;
670 
671         // 减少硬链接计数
672         to_delete.0.lock().metadata.nlinks -= 1;
673 
674         // 在当前目录中删除这个子目录项
675         inode.children.remove(name);
676 
677         return Ok(());
678     }
679 
680     fn move_to(
681         &self,
682         _old_name: &str,
683         _target: &Arc<dyn IndexNode>,
684         _new_name: &str,
685     ) -> Result<(), SystemError> {
686         return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
687     }
688 
689     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
690         let inode = self.0.lock();
691 
692         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
693             return Err(SystemError::ENOTDIR);
694         }
695 
696         match name {
697             "" | "." => {
698                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
699             }
700 
701             ".." => {
702                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
703             }
704             name => {
705                 // 在子目录项中查找
706                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
707             }
708         }
709     }
710 
711     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
712         let inode: SpinLockGuard<ProcFSInode> = self.0.lock();
713         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
714             return Err(SystemError::ENOTDIR);
715         }
716 
717         match ino.into() {
718             0 => {
719                 return Ok(String::from("."));
720             }
721             1 => {
722                 return Ok(String::from(".."));
723             }
724             ino => {
725                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
726                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
727                 let mut key: Vec<String> = inode
728                     .children
729                     .keys()
730                     .filter(|k| {
731                         inode
732                             .children
733                             .get(*k)
734                             .unwrap()
735                             .0
736                             .lock()
737                             .metadata
738                             .inode_id
739                             .into()
740                             == ino
741                     })
742                     .cloned()
743                     .collect();
744 
745                 match key.len() {
746                         0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
747                         1=>{return Ok(key.remove(0));}
748                         _ => 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)
749                     }
750             }
751         }
752     }
753 
754     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
755         let info = self.metadata()?;
756         if info.file_type != FileType::Dir {
757             return Err(SystemError::ENOTDIR);
758         }
759 
760         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
761         keys.push(String::from("."));
762         keys.push(String::from(".."));
763         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
764 
765         return Ok(keys);
766     }
767 }
768 
769 /// @brief 向procfs注册进程
770 pub fn procfs_register_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
771     let procfs_inode = ROOT_INODE().find("proc")?;
772 
773     let procfs_inode = procfs_inode
774         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
775         .expect("Failed to find procfs' root inode");
776     let fs = procfs_inode.fs();
777     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
778 
779     // 调用注册函数
780     procfs.register_pid(pid)?;
781 
782     return Ok(());
783 }
784 
785 /// @brief 在ProcFS中,解除进程的注册
786 pub fn procfs_unregister_pid(pid: Pid) -> Result<(), SystemError> {
787     // 获取procfs实例
788     let procfs_inode: Arc<dyn IndexNode> = ROOT_INODE().find("proc")?;
789 
790     let procfs_inode: &LockedProcFSInode = procfs_inode
791         .downcast_ref::<LockedProcFSInode>()
792         .expect("Failed to find procfs' root inode");
793     let fs: Arc<dyn FileSystem> = procfs_inode.fs();
794     let procfs: &ProcFS = fs.as_any_ref().downcast_ref::<ProcFS>().unwrap();
795 
796     // 调用解除注册函数
797     return procfs.unregister_pid(pid);
798 }
799 
800 pub fn procfs_init() -> Result<(), SystemError> {
801     static INIT: Once = Once::new();
802     let mut result = None;
803     INIT.call_once(|| {
804         kinfo!("Initializing ProcFS...");
805         // 创建 procfs 实例
806         let procfs: Arc<ProcFS> = ProcFS::new();
807 
808         // procfs 挂载
809         let _t = ROOT_INODE()
810             .find("proc")
811             .expect("Cannot find /proc")
812             .mount(procfs)
813             .expect("Failed to mount proc");
814         kinfo!("ProcFS mounted.");
815         result = Some(Ok(()));
816     });
817 
818     return result.unwrap();
819 }
820