用户空间与内核空间数据交换的方式(2)------procfs
procfs是比较老的一种用户态与内核态的数据交换方式，内核的很多数据都是通过 这种方式出口给用户的，内核的很多参数也是通过这种方式来让用户方便设置的。除了sysctl出口到/proc下的参数，procfs提供的大部分内核参 数是只读的。实际上，很多应用严重地依赖于procfs，因此它几乎是必不可少的组件。本节将讲解如何使用procfs。
Procfs提供了如下API：
struct proc_dir_entry * create_proc_entry( const char * name, mode_t mode, struct proc_dir_entry * parent)
该函数用于创建一个正常的proc条目，参数name给出要建立的proc条目的名称，参数mode给出了建立的该proc条目的访问权限，参数 parent指定建立的proc条目所在的目录。如果要在/proc下建立proc条目，parent应当为NULL。否则它应当为proc_mkdir 返回的struct proc_dir_entry结构的指针。
extern void remove_proc_entry( const char * name, struct proc_dir_entry * parent)
该函数用于删除上面函数创建的proc条目，参数name给出要删除的proc条目的名称，参数parent指定建立的proc条目所在的目录。
struct proc_dir_entry * proc_mkdir( const char * name, struct proc_dir_entry * parent)
该函数用于创建一个proc目录，参数name指定要创建的proc目录的名称，参数parent为该proc目录所在的目录。
extern struct proc_dir_entry * proc_mkdir_mode( const char * name, mode_t mode, struct proc_dir_entry * parent)struct proc_dir_entry * proc_symlink( const char * name, struct proc_dir_entry * parent, const char * dest)
该函数用于建立一个proc条目的符号链接，参数name给出要建立的符号链接proc条目的名称，参数parent指定符号连接所在的目录，参数dest指定链接到的proc条目名称。
struct proc_dir_entry * create_proc_read_entry( const char * name, mode_t mode, struct proc_dir_entry * base , read_proc_t * read_proc, void * data);
该函数用于建立一个规则的只读proc条目，参数name给出要建立的proc条目的名称，参数mode给出了建立的该proc条目的访问权限，参 数base指定建立的proc条目所在的目录，参数read_proc给出读去该proc条目的操作函数，参数data为该proc条目的专用数据，它将 保存在该proc条目对应的struct file结构的private_data字段中。
struct proc_dir_entry * create_proc_info_entry( const char * name, mode_t mode, struct proc_dir_entry * base , get_info_t * get_info);
该函数用于创建一个info型的proc条目，参数name给出要建立的proc条目的名称，参数mode给出了建立的该proc条目的访问权限， 参数base指定建立的proc条目所在的目录，参数get_info指定该proc条目的get_info操作函数。实际上get_info等同于 read_proc，如果proc条目没有定义个read_proc，对该proc条目的read操作将使用get_info取代，因此它在功能上非常类 似于函数create_proc_read_entry。
struct proc_dir_entry * proc_net_create( const char * name, mode_t mode, get_info_t * get_info)
该函数用于在/proc/net目录下创建一个proc条目，参数name给出要建立的proc条目的名称，参数mode给出了建立的该proc条目的访问权限，参数get_info指定该proc条目的get_info操作函数。
struct proc_dir_entry * proc_net_fops_create( const char * name, mode_t mode, struct file_operations * fops)
该函数也用于在/proc/net下创建proc条目，但是它也同时指定了对该proc条目的文件操作函数。
void proc_net_remove( const char * name)
该函数用于删除前面两个函数在/proc/net目录下创建的proc条目。参数name指定要删除的proc名称。
除了这些函数，值得一 提的是结构struct proc_dir_entry，为了创建一了可写的proc条目并指定该proc条目的写操作函数，必须设置上面的这些创建proc条目的函数返回的指针 指向的struct proc_dir_entry结构的write_proc字段，并指定该proc条目的访问权限有写权限。
为了使用这些接口函数以及结构struct proc_dir_entry，用户必须在模块中包含头文件linux/proc_fs.h。
在源代码包中给出了procfs示例程序procfs_exam.c，它定义了三个proc文件条目和一个proc目录条目，读者在插入该模块后应当看到如下结构：
$ ls / proc / myproctest aint astring bigprocfile $
读者可以通过cat和echo等文件操作函数来查看和设置这些proc文件。特别需要指出，bigprocfile是一个大文件（超过一个内存
页），对于这种大文件，procfs有一些限制，因为它提供的缓存，只有一个页，因此必须特别小心，并对超过页的部分做特别的考虑，处理起来比较复杂并且
很容易出错，所有procfs并不适合于大数据量的输入输出，后面一节seq_file就是因为这一缺陷而设计的，当然seq_file依赖于 procfs的一些基础功能。
// kernel module: procfs_exam.c #include < linux / config.h > #include < linux / kernel.h > #include < linux / module.h > #include < linux / proc_fs.h > #include < linux / sched.h > #include < linux / types.h > #include < asm / uaccess.h > #define STR_MAX_SIZE 255 static int int_var; static char string_var[ 256 ]; static char big_buffer[ 65536 ]; static int big_buffer_len = 0 ; static struct proc_dir_entry * myprocroot; static int first_write_flag = 1 ; int int_read_proc( char * page, char ** start, off_t off, int count, int * eof, void * data) { count = sprintf(page, " %d " , * ( int * )data); return count; } int int_write_proc( struct file * file, const char __user * buffer,unsigned long count, void * data) { unsigned int c = 0 , len = 0 , val, sum = 0 ; int * temp = ( int * )data; while (count) { if (get_user(c, buffer)) // 从用户空间中得到数据 return - EFAULT; len ++ ; buffer ++ ; count -- ; if (c == 10 || c == 0 ) break ; val = c - ' 0 ' ; if (val > 9 ) return - EINVAL; sum *= 10 ; sum += val; } * temp = sum; return len; } int string_read_proc( char * page, char ** start, off_t off, int count, int * eof, void * data) { count = sprintf(page, " %s " , ( char * )data); return count; } int string_write_proc( struct file * file, const char __user * buffer, unsigned long count, void * data) { if (count > STR_MAX_SIZE) { count = 255 ; } copy_from_user(data, buffer, count); return count; } int bigfile_read_proc( char * page, char ** start, off_t off, int count, int * eof, void * data) { if (off > big_buffer_len) { * eof = 1 ; return 0 ; } if (count > PAGE_SIZE) { count = PAGE_SIZE; } if (big_buffer_len - off < count) { count = big_buffer_len - off; } memcpy(page, data, count); * start = page; return count; } int bigfile_write_proc( struct file * file, const char __user * buffer, unsigned long count, void * data) { char * p = ( char * )data; if (first_write_flag) { big_buffer_len = 0 ; first_write_flag = 0 ; } if ( 65536 - big_buffer_len < count) { count = 65536 - big_buffer_len; first_write_flag = 1 ; }
测试代码：
位于kernel/drivers/test/procfs_test.c
编辑Makefile文件
# PROCFS
obj-y += procfs_test.o
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/fs.h>
char SW_VERSION[] = "This is SW Version XXX.XXX\n";
char HW_VERSION[] = "This is HW Version XXX.XXX";
static int proc_open(struct inode * inode, struct file * file)
{
return 0;
}
static int proc_release(struct inode * inode, struct file * file)
{
return 0;
}
static ssize_t proc_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
int len = sizeof(SW_VERSION);
copy_to_user(buf, SW_VERSION, len);
return len;
//return 0;
}
static ssize_t proc_write(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
if( count > sizeof(SW_VERSION) )
return 0;
copy_from_user(SW_VERSION, buf, count);
return count;
}
static unsigned int proc_poll(struct file *file, poll_table *wait)
{
return 0;
}
static const struct file_operations proc_test_operations = {
.write = proc_write,
.read = proc_read,
//.poll = proc_poll,
.open = proc_open,
.release = proc_release,
//.llseek = generic_file_llseek,
};
static int __init proc_test_init(void)
{
struct proc_dir_entry *parent = proc_mkdir("procfs_test_sysinfo",NULL);
proc_create("SW_Version", S_IRUSR, parent, &proc_test_operations);
return 0;
}
module_init(proc_test_init);
#cat proc/procfs_test_sysinfo/SW_Version //会不断输出同样内容