Linux嵌入式 -- 内核 - proc文件系统

1. 什么是proc文件系统？
实例：通过 /proc/meminfo，查询当前内存使用情况。

结论：proc文件系统是一种在用户态检查内核状态的机制。

2.Proc文件分类

特点
每个文件都规定了严格的权限可读？可写？哪个用户可读？哪个用户可写？
可以用文本编辑程序读取（more命令，cat命令，vi程序等等）
不仅可以有文件，还可以有子目录。
可以自己编写内核程序添加一个/proc目录下的文件。
文件的内容都是动态创建的，并不存在于磁盘上，存在内存中。

3. 功能函数

内核描述
struct proc_dir_entry{
{
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
read_proc_t *read_proc;
write_proc_t *write_proc;
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
}

创建文件
struct proc_dir_entry* create_proc_entry (const char *name,mode_t mode,struct proc_dir_entry *parent)
功能：创建proc文件
参数:
name:要创建的文件名
mode:要创建的文件的属性默认0755
parent:这个文件的父目录

创建目录
struct proc_dir_entry * proc_mkdir (const char *name,struct proc_dir_entry *parent)
功能：创建proc目录
参数:
name:要创建的目录名

删除目录/文件
void remove_proc_entry (const char *name,struct proc_dir_entry *parent)
功能：删除proc目录或文件
参数：
name:要删除的文件或目录名
parent:所在的父目录

读写为了能让用户读写添加的proc文件，需要挂接上读写回调函数： read_proc 和 write_proc

读操作
int read_func (char *buffer,char**stat,off_t off,int count,int *peof,void *data)
参数：
buffer:把要返回给用户的信息写在buffer里，最大不超过PAGE_SIZE
stat:一般不使用
off:偏移量
count:用户要取的字节数
peof:读到文件尾时，需要把*peof置1
data:一般不使用

写操作
int write_func (struct file*file,const char *buffer,unsigned long count,void*data) //提供用户的写操作
参数：
file :该proc文件对应的file结构，一般忽略。
buffer :待写的数据所在的位置
count :待写数据的大小
data :一般不使用

4. 实现流程
实现一个proc文件的流程：
（1）调用create_proc_entry创建一个struct proc_dir_entry。
（2）对创建的struct proc_dir_entry进行赋值：read_proc，mode，owner，size，write_proc 等等。

5.实例一

#include<linux/kernel.h>
#include<linux/init.h>
#include<linux/proc_fs.h>
#define procfs_name "proctest"  // /proc目录下创建的文件名

struct proc_dir_entry *Our_Proc_File;  //结构体，create_proc_entry返回一个指针给他

int procfile_read(char *buffer, char **buffer_location, off_t offset, int buffer_length, int *eof, void *data ) //回调函数，对应写操作
{
	int ret;
	ret = sprintf(buffer, "HelloWorld!\n");
	return ret;
}

int proc_init()
{
	Our_Proc_File = create_proc_entry(procfs_name, 0644, NULL);
	if(Our_Proc_File == NULL)
	{
		remove_proc_entry(procfs_name, NULL);
		printk(KERN_ALERT"Error: Could not init /proc/%s\n", procfs_name);
		return -ENOMEM;
	}
	Our_Proc_File->read_proc = procfile_read;  //回调函数
	Our_Proc_File->mode = S_IFREG | S_IRUGO;
	Our_Proc_File->uid = 0;
	Our_Proc_File->gid = 0;
	Our_Proc_File->size = 37;
	printk("/proc/%s created \n", procfs_name);
	return 0;
}

void proc_exit()
{
	remove_proc_entry(procfs_name, NULL);
	printk(KERN_INFO"/proc/%s removed \n", procfs_name);
}

module_init(proc_init);
module_exit(proc_exit);

5. 实例二（由1修改为能够 echo xxx > /proc/proctest）

#include<linux/kernel.h>
#include<linux/init.h>
#include<linux/proc_fs.h>
#include<linux/uaccess.h>
#define procfs_name "proctest"

struct proc_dir_entry *Our_Proc_File;
static char msg[255];  //输入保存数组

int procfile_read(char *buffer, char **buffer_location, off_t offset, int buffer_length, int *eof, void *data )
{
	//int ret;
	//ret = sprintf(buffer, "HelloWorld!\n");
	
	int len = strlen(msg);
	if(offset >= len)
		return 0;
	if(buffer_length > len-offset)
		buffer_length = len - offset;
	memcpy(buffer+offset, msg+offset, buffer_length);
	return offset+buffer_length;
}

int procfile_write(struct file *file, const char __user *buffer, unsigned long count, void *data)  //提供给用户输入信息，控制内核。
{
	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;	
}

int proc_init()
{
	Our_Proc_File = create_proc_entry(procfs_name, 0644, NULL);
	if(Our_Proc_File == NULL)
	{
		remove_proc_entry(procfs_name, NULL);
		printk(KERN_ALERT"Error: Could not init /proc/%s\n", procfs_name);
		return -ENOMEM;
	}
	Our_Proc_File->read_proc = procfile_read;
	Our_Proc_File->write_proc = procfile_write;
	Our_Proc_File->mode = S_IFREG | S_IRUGO;
	Our_Proc_File->uid = 0;
	Our_Proc_File->gid = 0;
	Our_Proc_File->size = 37;
	printk("/proc/%s created \n", procfs_name);
	return 0;
}

void proc_exit()
{
	remove_proc_entry(procfs_name, NULL);
	printk(KERN_INFO"/proc/%s removed \n", procfs_name);
}

module_init(proc_init);
module_exit(proc_exit);

echo xxxx > /proc/proctest

cat /proc/proctest

makefile

ifneq ($(KERNELRELEASE),)

obj-m :=proc.o

else

KDIR := /lib/modules/3.5.0-17-generic/build
all: 
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
    rm -f *.ok *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers
endif

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