《使用proc文件系统和内核交互》本文档的Copyleft归rosetta所有，使用GPL发布，可以自由拷贝、转载，转载时请保持文档的完整性。参考资料：IBM developerWorks 《使用/proc文件系统来访问Linux内核的内容》、Linux-2.6.10内核来源：http://blog.csdn.net/rosetta/article/details/7563610 此篇是在《内核模块编写》和《字符设备驱动程序编写基础》基础上写的,但这篇也是基础文章。使用proc文件系统与内核数据交互和之前写的《字符设备驱动程序编写基础》原理非常相似，只不过前者使用的是内核提供给/proc文件系统的一组专用函数，所以本节主要介绍如何使用这组函数，具体原理学习可参考给出的链接。 可能大家都使用过cat /proc/cpuinfo(meminfo)来查看系统cpu或内存信息，或者也注意到在/proc目录中存在所有以ps -ef进程号为命令的目录，在所有对应的进程号目录中都有许多和该进程相关的文件，具体是些什么文件我不能用最确切的语言来描述或者定义，但我可以肯定的一点是这些文件应该都是由内核里反馈出来的，比如进入某个文件夹，可以cat 对应的status、maps、limits来看看到底包含什么。 下面首先例出这组函数，再给出一个例子。一、相关函数和结构体 1，struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *name, struct proc_dir_entry *parent)//在parent目录创建一个名为name的目录。 比如：struct proc_dir_entry *proc_net_ipsec_dir = proc_mkdir("ipsec", proc_net);//在proc_net目录创建名为ipsec的目录 其中proc_net相当于宏，指/proc/net目录，如果第二个参数传NULL,即指默认/proc目录。以下是几个类似的宏。 proc_root_fs /proc proc_net /proc/net proc_bus /proc/bus proc_root_driver /proc/driver 2，再继续第二个函数之前有必要先说下porc_mkdir的返回值，它是一个结构体struct pro_dir_entry struct proc_dir_entry { unsigned int low_ino; unsigned short namelen; const char *name; mode_t mode; nlink_t nlink; uid_t uid; gid_t gid; unsigned long size; struct inode_operations * proc_iops; struct file_operations * proc_fops; get_info_t *get_info; struct module *owner; struct proc_dir_entry *next, *parent, *subdir; void *data; read_proc_t *read_proc; write_proc_t *write_proc; atomic_t count; /* use count */ int deleted; /* delete flag */ }; 里面包含了一个文件（Linux把所有对象都当文件看代，目录当然也是一个文件）所有属性，比如：文件名、权限、uid、gid、前一级目录、包含的子目录等等，我记得在APUE2e在讲解文件系统时讲到过，所以可以结合上面内容进行理解。 这次我们不对这些属性感兴趣，主要是关注下目录的读写函数，即read_proc和write_proc,一会例子中会提到。 3，struct proc_dir_entry *create_proc_entry(const char *name, mode_t mode, struct proc_dir_entry *parent)//在parent目录创建一个名为name,权限为mode的文件。 比如：struct proc_dir_entry * item = create_proc_entry("klipsdebug", 0400, "/proc/ipsec")//在/proc/ipsec目录创建一个权限为0400(只读)的文件klipsdebug 4，create_proc_entry执行后返回的proc_dir_entry可以自己指定read、write等函数，如果只需要read函数，可以使用 static inline 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) 它其实是对create_proc_entry进行了封装，把create_proc_read_entry的传入值read_proc赋给了create_proc_entry返回值的read_proc成员，具体可看内核实现。 5，struct proc_dir_entry *proc_symlink( const char *name, struct proc_dir_entry *parent, const char *dest );//在parent目录创建指定dest目录的名为name的符号链接。 比如： proc_symlink("ipsec_eroute", proc_net, "ipsec/eroute/all");//在/proc/net创建指向/proc/net/ipsec/eroute/all的符号链接ipsec_eroute。 6，void remove_proc_entry( const char *name, struct proc_dir_entry *parent );//删除parent目录中的名为name的文件 7，还有两上函数比较重要，就是之前提到的read、write函数中需要调用的函数，这两个函数即完成了用户空间和内核空间的数据交互。 unsigned long copy_to_user( void __user *to, const void *from, unsigned long n );// unsigned long copy_from_user( void *to, const void __user *from, unsigned long n );二、给出一个具体的例子以便理解，偷懒起见，直接copy链接处的例子，为保证代码完整性，作者及说明在代码中有所体现。 //proc_study.c #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/proc_fs.h> #include <linux/string.h> #include <linux/vmalloc.h> #include <asm/uaccess.h> MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_DESCRIPTION("Fortune Cookie Kernel Module"); MODULE_AUTHOR("M. Tim Jones"); #define MAX_COOKIE_LENGTH PAGE_SIZE static struct proc_dir_entry *proc_entry; static char *cookie_pot; // Space for fortune strings static int cookie_index; // Index to write next fortune static int next_fortune; // Index to read next fortune int fortune_read( char *page, char **start, off_t off, int count, int *eof, void *data ) { int len; if (off > 0) { *eof = 1; return 0; } /* Wrap-around */ if (next_fortune >= cookie_index) next_fortune = 0; len = sprintf(page, "%s\n", &cookie_pot[next_fortune]); next_fortune += len; return len; } ssize_t fortune_write( struct file *filp, const char __user *buff, unsigned long len, void *data ) { int space_available = (MAX_COOKIE_LENGTH-cookie_index)+1; if (len > space_available) { printk(KERN_INFO "fortune: cookie pot is full!\n"); return -ENOSPC; } if (copy_from_user( &cookie_pot[cookie_index], buff, len )) { return -EFAULT; } cookie_index += len; cookie_pot[cookie_index-1] = 0; return len; } int init_fortune_module( void ) { int ret = 0; cookie_pot = (char *)vmalloc( MAX_COOKIE_LENGTH ); if (!cookie_pot) { ret = -ENOMEM; } else { memset( cookie_pot, 0, MAX_COOKIE_LENGTH ); proc_entry = create_proc_entry( "fortune", 0644, NULL ); if (proc_entry == NULL) { ret = -ENOMEM; vfree(cookie_pot); printk(KERN_INFO "fortune: Couldn't create proc entry\n"); } else { cookie_index = 0; next_fortune = 0; proc_entry->read_proc = fortune_read; proc_entry->write_proc = fortune_write; proc_entry->owner = THIS_MODULE; printk(KERN_INFO "fortune: Module loaded.\n"); } } return ret; } void cleanup_fortune_module( void ) { remove_proc_entry("fortune", &proc_root); vfree(cookie_pot); printk(KERN_INFO "fortune: Module unloaded.\n"); } module_init( init_fortune_module ); module_exit( cleanup_fortune_module ); //Makefile 自己改的一个Makefile #ifneq ($(KERNELRELEASE),) obj-m := my_proc.o my_proc-objs := proc_study.o #else KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build PWD := $(shell pwd) default: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules clean: rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions rm -rf Module.* modules.* .PHONY: default clean #endif 编译生成my_proc.ko 下面来测试下： [root@xxx proc]# ls /proc/fortune -al -rw-r--r-- 1 root root 0 05-13 16:23 /proc/fortune [root@xxx proc_study]# insmod my_proc.ko [root@xxx proc_study]# dmesg fortune: Module loaded. [root@xxx proc]# echo "Hello, Just a test" > /proc/fortune [root@xxx proc]# echo "Secondary test" > /proc/fortune [root@xxx proc]# ls /proc/fortune -al -rw-r--r-- 1 root root 0 05-01 07:04 /proc/fortune [root@xxx proc]# cat /proc/fortune Secondary test [root@xxx proc]# cat /proc/fortune [root@xxx proc_study]# rmmod my_proc [root@xxx proc_study]# dmesg fortune: Module loaded. fortune: Module unloaded.
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