proc_fs.h头文件 API 程序实现

在 src/Documentation/filesystems/proc.txt，有关 proc.txt的介绍

资料：

1.pros_fs使用说明

2.用户空间和内核空间数据交换的方式2

3.使用/proc文件系统来访问linux内核内容

4.

5.linux proc文件系统学习

6.proc文件系统分析

10内核模块转

11.扶凯 linux内核模块开发

12如何在porc目录下增加设备

13使用proc来写gpio驱动

14路人甲博客

在linux系统中，伪文件系统是系统中重要的组成部分，它与普通文件的最大差别在于它的易失性。普通文件都有固定的存储介质，而伪文件系统则存储在内存中，这也使得伪文件系统在系统掉电后，它保存的内容就会挥发掉。
Linux系统中存在以下几类伪文件系统：
1.procfs：proc提供内核和用户交互的平台，由于其文件格式是ASCII，所以用户可以使用cat，vim，echo等命令查看或修改文件，当然必须在root用户下才有相应权限。

在系统中增设了了一个/proc目录，每当创建一个进程时就以pid为目录名在这个目录下建立起一个特殊文件，使得通过这个文件就可以读写相应进程的用户空间。而当进程exit()时则将这个进程文件删除。称为 伪文件系统

     
2.sysfs：与procfs类似，由于出现的比较晚，所以它克服了proc的一些缺点，比proc功能更强大。但是由于其文件格式是二进制形式，所以需要特殊工具。该文件系统主要为开发人员提供。
3.其它伪文件系统如：libfs，debugfs等。
     在这些文件系统中，proc出现比较早，其实现也很典型。proc最初的设计目的是提供内核和用户交互的平台，使用户可以动态的管理系统，同时获取系统的运行时的信息。在proc中主要的信息便是系统进程信息。

proc_fs.h头文件  

在 proc_dir_entry结构体中，定义如下：

51struct proc_dir_entry {
  52        unsigned int low_ino;
  53        unsigned short namelen;
  54        const char *name;
  55        mode_t mode; // 0444
  56        nlink_t nlink;
  57        uid_t uid;
  58        gid_t gid;
  59        loff_t size;
  60        const struct inode_operations *proc_iops;
  61        /*
  62         * NULL ->proc_fops means "PDE is going away RSN" or
  63         * "PDE is just created". In either case, e.g. ->read_proc won't be
  64         * called because it's too late or too early, respectively.
  65         *
  66         * If you're allocating ->proc_fops dynamically, save a pointer
  67         * somewhere.
  68         */
  69        const struct file_operations *proc_fops;
  70        struct proc_dir_entry *next, *parent, *subdir;
  71        void *data;
  72        read_proc_t *read_proc; //实现接口函数
  73        write_proc_t *write_proc;
  74        atomic_t count;         /* use count */
  75        int pde_users;  /* number of callers into module in progress */
  76        spinlock_t pde_unload_lock; /* proc_fops checks and pde_users bumps */
  77        struct completion *pde_unload_completion;
  78        struct list_head pde_openers;   /* who did ->open, but not ->release */
  79};

1.建立目录proc_mkdir

148 extern struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *,struct proc_dir_entry *);

struct proc_dir_entry *：=NULL， 在/proc下新建目录

                         ！=NULL, 表示上级目录

mydir = proc_mkdir("mydir", NULL);//在/proc目录下新建mydir目录

2.建立文件create_proc_entry()

109extern struct proc_dir_entry *create_proc_entry(const char *name, mode_t mode,
 110                                                struct proc_dir_entry *parent);

const char *name :文件名称

mode_t mode: 文件权限值 0666 mode_t内核文件权限值

struct proc_dir_entry:若 parent=mydir，在../mydidr/新建文件

                      若 parent=null， 在 /proc/下 新建文件

pfile = create_proc_entry("pool", 0666, mydir); 在/proc/mydir/下新建pool文件

3.移除目录或文件remove_proc_entry

115 extern void remove_proc_entry(const char *name, struct proc_dir_entry *parent);

const char *name: 要移除的目录或文件的名称

struct proc_dir_entry *parent: 若parent=null，在/proc/删除 目录

                               若parent！=NULL，删除 ../proc/parent 文件

remove_proc_entry("pool", mydir); //删除/proc/mydir/下的 pool文件
remove_proc_entry("mydir",NULL);//删除 /proc/下的mydir目录

我们可以通过cat和echo等文件操作函数来查看和设置这些proc文件。

4.实现proc_dir_entry结构体中 *read_proc函数

46typedef int (read_proc_t)(char *page, char **start, off_t off, int count, int *eof, void *data);

static int myproc_read(char *page, char **start, off_t off, int count, int *eof, void *data)
{
        int len = strlen(msg);
        if(off >= len)
                return 0;

        if (count>len-off)
                count = len - off;

        memcpy(page + off, msg + off, count);
        return off + count;
}

5. 实现proc_dir_entry中 *proc_write函数

48typedef int (write_proc_t)(struct file *file, const char __user *buffer, unsigned long count, void *data);

static int myproc_write(struct file *file, const char __user *buffer, unsigned long count, void *data)
{
        unsigned long count2 = count;
        if(count2 >= sizeof(msg))
                count2 = sizeof(msg) - 1;

        if (copy_from_user(msg, buffer, count2))
                return -EFAULT;

        msg[count2] = '\0';
        return count;
}

例子：

这个例子创建一个 /proc/mydir/pool，它相当于一个池子，你向它写什么，你读它的时候它就返回什么，当然它的容量是有限的 :)

附件代码：  pool.rar   将rar修改为tar.bz2

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>

#include <linux/proc_fs.h>
#include <asm/uaccess.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

static struct proc_dir_entry *mydir;
static struct proc_dir_entry *pfile;

static char msg[255];

static int myproc_read(char *page, char **start, off_t off, int count, int *eof, void *data)
{
    int len = strlen(msg);
    if(off >= len)
        return 0;

    if (count>len-off)
        count = len - off;

    memcpy(page + off, msg + off, count);
    return off + count;
}

static int myproc_write(struct file *file, const char __user *buffer, unsigned long count, void *data)
{
    unsigned long count2 = count;
    if(count2 >= sizeof(msg))
        count2 = sizeof(msg) - 1;

    if (copy_from_user(msg, buffer, count2))
        return -EFAULT;

    msg[count2] = '\0';
    return count;
}

static int __init myproc_init(void)
{
    mydir = proc_mkdir("mydir", NULL);
    if(!mydir)
{
        printk(KERN_ERR "Can't create /proc/mydir/n");
        return -1;
    }
    pfile = create_proc_entry("pool", 0666, mydir);
    if(!pfile)
    {
        printk(KERN_ERR "Can't create /proc/mydir/pool/n");
        remove_proc_entry("mydir", NULL);
        return -1;
    }
    pfile->read_proc = myproc_read;
    pfile->write_proc = myproc_write;
    printk("pool init\n");
    return 0;
}

static void __exit myproc_exit(void)
{
    remove_proc_entry("pool", mydir);
    remove_proc_entry("mydir", NULL);
    printk("pool exit\n");
}

module_init(myproc_init);
module_exit(myproc_exit);

//MODULE_LICENSE("GPL");

obj-m:=pool.o
KERNELDIR := /lib/modules/2.6.35-31-generic/build
PWD :=$(shell pwd)

modules:
        $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules

modules_install:
        $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install

clean:
        rm -rf *.o *.ko *.mod.c *.order  *.symvers

ywx@ywx:~/desktop/module/proc/pool$ sudo insmod ./pool.ko
ywx@ywx:~/desktop/module/proc/pool$ echo "hello linux" > /proc/mydir/pool
ywx@ywx:~/desktop/module/proc/pool$ cat /proc/mydir/pool
hello linux
ywx@ywx:~/desktop/module/proc/pool$ sudo rmmod pool