2016年(152)
分类: LINUX
2016-06-02 14:00:15
procfs提供了一些接口函数用于在 /proc 文件系统中创建和删除一个入口文件:
name:文件名
mode:文件权限
parent:文件在 /proc 文件系统中父目录指针。
返回值是创建完成的 proc_dir_entry 指针(或者为 NULL,说明在 create 时发生了错误)。
然后通过这个返回的指针来初始化这个文件入口的其他参数,如在对该文件执行读写操作时应该调用的函数。
如果这个/proc入口带有私有数据,以及这个数据所需要的操作函数,可以使用以下函数:
name:文件名
mode:文件权限
parent:文件在 /proc 文件系统中父目录指针。
proc_fops:文件操作函数(若不使用内核的默认操作函数集proc_file_operations时,可以通过对其的初始化使用自己定义的file_operations,/proc/config.gz的实现就是一个很好的例子)
data:私有数据指针,会被赋值给所创建的proc_dir_entry的data成员。
返回值是创建完成的 proc_dir_entry 指针(或者为 NULL,说明在 create 时发生了错误)。
我们还可以使用 proc_mkdir、proc_mkdir_mode 以及 proc_symlink 在 /proc 文件系统中创建目录和软链接。
name:软链接文件名
parent:文件在 /proc 文件系统中父目录指针。
dest:软链接目标文件名
name:目录名
parent:目录在 /proc 文件系统中父目录指针。
返回值是创建完成的 proc_dir_entry 指针(或者为 NULL,说明在 create 时发生了错误)。
name:目录名
mode:目录权限
parent:目录在 /proc 文件系统中父目录指针。
返回值是创建完成的 proc_dir_entry 指针(或者为 NULL,说明在 create 时发生了错误)。
对于以上所有的parent 参数可以为 NULL(表示 /proc 根目录),也可以是很多其他值,这取决于我们希望将这个文件放到什么地方。下面列出了可以使用的其他一些父 proc_dir_entry,以及它们在这个文件系统中的位置。
proc_dir_entry | 在文件系统中的位置 |
---|---|
proc_root_fs | /proc |
proc_net | /proc/net |
proc_bus | /proc/bus |
proc_root_driver | /proc/driver |
注意:创建 /proc 入口,有两种选择:
(1)使用proc的默认操作函数集proc_file_operations,可以使用上面的函数:
create_proc_entry
proc_create_data(其中的proc_fops=NULL)
(2)使用自己实现的file_operations,请使用:
proc_create_data(其中的proc_fops=你实现的操作函数)
对于(2),/proc/config.gz的实现就是一个很好的例子(/kernel/configs.c),他的读取函数是自己实现的(但内部使用了内核的libfs接口)。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
使用proc的默认操作函数集proc_file_operations时需要,但是这个默认接口越来越不受待见,这样的代码会慢慢的被清除出内核主线,我们应该使用后面介绍的seq_file接口
在完成了/proc入口创建的之后,还有一件很重要的事情就是向已经创建的proc_dir_entry中的 write_proc 和read_proc函数指针赋值,指向实现对/proc文件节点的读写操作的函数。当某个进程访问文件时(使用 read /write系统调用), 这个请求最终会调用这些函数。所以在映射这些回调之前,我们必须已经定义好了这两个函数。
首先我们来看看read_proc的原型:
当一个进程读取 /proc 文件时, 请求通过VFS传递到procfs( __proc_file_read),procfs( __proc_file_read)会使用__get_free_page为其分配一页内存(PAGE_SIZE 字节)作为临时缓冲,而read_proc通过向这个内存页写入数据来让procfs通过VFS返回给用户空间。
page:是procfs( __proc_file_read)提供的数据缓存页指针,缓冲区在内核空间中,read_proc函数中可直接写入,而无须调用 copy_to_user。
start 、off :含义有些复杂,由于 /proc 文件可能超过缓存大小(一页),procfs可能需要多次调用该函数来获取整个文件的数据。该函数返回时procfs( __proc_file_read)根据start和off来判断如何将其返回给用户空间,
(1)*start = NULL
用于proc文件小于一页的情况:
off:传入参数,相对整个proc文件的偏移量,procfs( __proc_file_read)会从page+off开始返回给用户空间
(2)NULL < *start < page
用于proc文件大于一页的情况:
off:传入参数,相对整个proc文件的偏移量,read_proc应该将文件内容偏移off开始的数据放入page起始的页中,返回后procfs( __proc_file_read)会从page开始返回给用户空间
(3)*start > page
用于proc文件大于一页的情况:
off:传入参数,相对这个文件的偏移量,read_proc应该文件内容偏移off开始的数据放入缓存中*start指向的位置,返回后procfs( __proc_file_read)会从*start开始返回给用户空间
count:传入参数,期望read_proc返回的字节数。其实在传入前procfs已经处理过了,使其不会大于缓存大小(一页)。
eof :简单的标志,指向一个整数, 当所有数据全部写入之后,就需要设置 eof为非零,以表示文件读取完成。
data :表示私有数据指针, 可以用做内部用途。
具体的使用方法在后面的实验中来感悟.
再来看看write_proc的原型:
filp 参数实际上是一个打开文件结构(我们可以忽略这个参数)
buff 参数是传递给进来的字符串数据缓存。缓冲区地址实际上是一个用户空间的缓冲区,因此我们不能直接读取它,而应该使用copy_from_user。
len 参数定义了在 buff 中有多少数据要被写入。
data 参数是一个指向私有数据的指针。
如果要从 /proc 中删除一个文件,可以使用 remove_proc_entry 函数:
name:需要删除的文件名字符串
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
以上的函数是创建proc文件入口的基本流程。
如果你要删除一个/proc/net目录下的入口文件,你可以调用:
要创建一个/proc/net目录下的子目录,你可以调用:
有兴趣的朋友可以自己去include/linux/proc_fs.h中发掘更多这样的函数。
如果你想要更细致的了解proc文件系统的原理,建议你还是去阅读fs/proc/generic.c,其中包含了以上介绍的API的源码,并且还有procfs对于文件读写的函数实现。看了这些,你就不会对如何实现 read_proc和write_proc的回调感到迷惑了。