使用 /proc 文件系统来访问 Linux 内核的内容

使用 /proc 文件系统来访问 Linux 内核的内容

在2.6内核中很多东西都可以通过/proc和/sys下面可以看到，这里主要是介绍/proc文件系统，这个虚拟文件系统在内核空间和用户空间之间打开了一个通信窗口。

/proc 文件系统是一个虚拟文件系统，通过它可以使用一种新的方法在 Linux® 内核空间和用户空间之间进行通信。在 /proc 文件系统中，我们可以将对虚拟文件的读写作为与内核中实体进行通信的一种手段，但是与普通文件不同的是，这些虚拟文件的内容都是动态创建的。本文对 /proc 虚拟文件系统进行了介绍，并展示了它的用法。

/proc 文件系统包含了一些目录（用作组织信息的方式）和虚拟文件。虚拟文件可以向用户呈现内核中的一些信息，也可以用作一种从用户空间向内核发送信息的手段。实际上我们并不会同时需要实现这两点，但是本文将向您展示如何配置这个文件系统进行输入和输出。

[root@plato]# ls /proc
1     2040  2347  2874  474          fb           mdstat      sys
104   2061  2356  2930  9            filesystems  meminfo     sysrq-trigger
113   2073  2375  2933  acpi         fs           misc        sysvipc
1375  21    2409  2934  buddyinfo    ide          modules     tty
1395  2189  2445  2935  bus          interrupts   mounts      uptime
1706  2201  2514  2938  cmdline      iomem        mtrr        version
179   2211  2515  2947  cpuinfo      ioports      net         vmstat
180   2223  2607  3     crypto       irq          partitions
181   2278  2608  3004  devices      kallsyms     pci
182   2291  2609  3008  diskstats    kcore        self
2     2301  263   3056  dma          kmsg         slabinfo
2015  2311  2805  394   driver       loadavg      stat
2019  2337  2821  4     execdomains  locks        swaps
[root@plato 1]# ls /proc/1
auxv     cwd      exe  loginuid  mem     oom_adj    root  statm   task
cmdline  environ  fd   maps      mounts  oom_score  stat  status  wchan
[root@plato]# cat /proc/1/cmdline
init [5]
[root@plato]#

这个例子首先检查内核的 TCP/IP 栈中的 IP 转发的目前设置，然后再启用这种功能。

内核模块简介

可加载内核模块（LKM）是用来展示 /proc 文件系统的一种简单方法，这是因为这是一种用来动态地向 Linux 内核添加或删除代码的新方法。LKM 也是 Linux 内核中为设备驱动程序和文件系统使用的一种流行机制。

如果您曾经重新编译过 Linux 内核，就可能会发现在内核的配置过程中，有很多设备驱动程序和其他内核元素都被编译成了模块。如果一个驱动程序被直接编译到了内核中，那么即使这个驱动程序没有运行，它的代码和静态数据也会占据一部分空间。但是如果这个驱动程序被编译成一个模块，就只有在需要内存并将其加载到内核时才会真正占用内存空间。有趣的是，对于 LKM 来说，我们不会注意到有什么性能方面的差异，因此这对于创建一个适应于自己环境的内核来说是一种功能强大的手段，这样可以根据可用硬件和连接的设备来加载对应的模块。


内核的输出进到了内核回环缓冲区中，而不是打印到 stdout 上，这是因为 stdout 是进程特有的环境。要查看内核回环缓冲区中的消息，可以使用 dmesg 工具（或者通过 /proc 本身使用 cat /proc/kmsg 命令）。

集成到 /proc 文件系统中
创建并删除 /proc 项
要在 /proc 文件系统中创建一个虚拟文件，请使用 create_proc_entry 函数。这个函数可以接收一个文件名、一组权限和这个文件在 /proc 文件系统中出现的位置。create_proc_entry 的返回值是一个 proc_dir_entry 指针（或者为 NULL，说明在 create 时发生了错误）。然后就可以使用这个返回的指针来配置这个虚拟文件的其他参数，例如在对该文件执行读操作时应该调用的函数。create_proc_entry 的原型和 proc_dir_entry 结构中的一部分如清单 7 所示。