proc文件系统的使用

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/proc文件系统的使用

/proc文件系统是Linux内核的一个虚拟文件系统，说它虚拟，是因为和磁盘分区上的文件系统不同，它只有在内核启动以后，工作起来的时候才会被动态创建。

/proc下面的内容会随着内核的配置和工作的状态在变化，比如/proc/meminfo这个文件，里面的内容是内存信息，不同的机器自然不同；还有就是/proc目录下面用数字命名的子目录，每个子目录的名字也就是数字，对应当前系统正在运行的进程，而子目录里面的内容就是对应进程的信息。

/proc里面还有其他许多信息，这里就不一一描述了，有兴趣可以谷歌一下。

Linux内核经过多年发展，/proc目录下的林林总总，已经是非常多了，虽然已经开发出了新的/sys文件系统替代/proc，但是，许多传统的程序仍然使用/proc文件系统作为内核与用户程序的接口。

如何让内核更高效，那是内核开发人员的事情。作为一个使用内核的开发人员，掌握/proc文件系统的使用方法也是很有用的，和/sys文件系统组织严密的结构相比，用/proc有时候还是很方便的。

不多说废话了，先入个门，介绍/proc的最基本操作。

这一集我们就介绍操作/proc文件系统的三个最基本函数：

代码片段1 定义在内核代码的<linux/proc_fs.h>

1. struct proc_dir_entry *create_proc_entry(const char *name, mode_t mode,  
2.       struct proc_dir_entry *parent);  
3.  
4. struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *name,
5. struct proc_dir_entry *parent);  
6.  
7. void remove_proc_entry(const char *name, struct proc_dir_entry *parent);  
8.  

先插一句，本例所有代码使用内核版本2.6.38.2，系统是ubuntu 11.04 amd64，要注意哦。

这三个函数，从函数名称就可以理解出来意思，第一个create_proc_entry()函数用做创建一个节点，也就是创建一个文件；

第二个proc_mkdir()函数建立一个目录；

第三个remove_proc_entry()函数是删除一个节点，实际上，不仅能删除节点，也可以删除proc_mkdir()函数创建的目录。

需要注意的是，proc相关的函数，操作的目标都是在/proc目录下。好，继续看函数参数：

create_proc_entry()函数：
name 是节点的名称，一个字符串；
mode 访问权限，可以使用八进制表示，chmod命令使用的权限一样；
parent 父目录，注意是一个struct proc_dir_entry结构，如果写NULL表示/proc目录。

proc_mkdir()函数：
name 子目录名称，一个字符串；
parent 父目录，和上面解释一样。

remove_proc_entry()函数：
参数同上面一样。

函数介绍完毕。有这三个函数就可以开工了。废话少说，贴代码：

 代码片段2 自己写的小模块，演示如何建立删除/proc节点

1. #include <linux/module.h>  
2. #include <linux/init.h>  
3. #include <linux/version.h>  
4. #include <linux/proc_fs.h>  
5.  
6. MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");  
7. MODULE_AUTHOR("<freshpassport@gmail>");  
8.  
9. #define USER_ROOT_DIR "pt"  
10. #define USER_ENTRY1   "pt_entry1"  
11.  
12.  
13. static struct proc_dir_entry *pt_root;  
14. static struct proc_dir_entry *pt_entry1;  
15.  
16. static int proc_test_init(void)  
17. {  
18.    
19.   pt_root = proc_mkdir(USER_ROOT_DIR, NULL);  
20.   if (NULL==pt_root)  
21.   {  
22.     printk(KERN_ALERT "Create dir /proc/%s error!\n",  
23.         USER_ROOT_DIR);  
24.     return -1;  
25.   }  
26.   printk(KERN_INFO "Create dir /proc/%s\n", USER_ROOT_DIR);  
27.  
28.    
29.   pt_entry1 = create_proc_entry(USER_ENTRY1,  
30.       0666, pt_root);  
31.   if (NULL == pt_entry1)  
32.   {  
33.     printk(KERN_ALERT "Create entry %s under /proc/%s error!\n",  
34.         USER_ENTRY1, USER_ROOT_DIR);  
35.     goto err_out;  
36.   }  
37.   printk(KERN_INFO "Create /proc/%s/%s\n",  
38.       USER_ROOT_DIR, USER_ENTRY1);  
39.  
40.   pt_entry1->read_proc = NULL;  
41.   pt_entry1->write_proc = NULL;  
42.  
43.   return 0;  
44.  
45. err_out:  
46.   remove_proc_entry(USER_ROOT_DIR, pt_root);  
47.   return -1;  
48. }  
49.  
50. static void proc_test_exit(void)  
51. {  
52.    
53.   remove_proc_entry(USER_ENTRY1, pt_root);  
54.   remove_proc_entry(USER_ROOT_DIR, NULL);  
55.   printk(KERN_INFO "All Proc Entry Removed!\n");  
56. }  
57.  
58. module_init(proc_test_init);  
59. module_exit(proc_test_exit);  

一个标准的2.6内核模块写法。proc_test_init()函数是入口，proc_test_exit()函数是出口。

最开始引入了4个头文件，其中3个是内核模块标配的头文件，第4个是主角，proc_fs.h，前面说了，操作/proc的函数就定义在里面。

第9行，USER_ROOT_DIR定义了我们要在/proc目录下建立的子目录名称，也是用户的根目录；第10行，USER_ENTRY1定义了欲在USER_ROOT_DIR下面建立的节点名称。

第13、14行分别定义了USER_ROOT_DIR和USER_ENTRY1对应的目录结构pt_root和pt_entry1。

操作的数据介绍好了，说下流程吧。

proc_test_init()函数：

此函数是加载模块的时候执行的入口函数，会被内核自动调用。第19行，函数一开始就调用proc_mkdir()函数，在/proc目录下建立一个子目录，注意proc_mkdir()函数的第二个参数，NULL表示以/proc作为根目录。

子目录USER_ROOT_DIR建立成功后，紧接着调用create_proc_entry()函数建立一个文件节点，注意函数的第三个参数parent，不是NULL，而是pt_root，表示以USER_ROOT_DIR作为根目录。

文件建立成功后，需要设置pt_entry1的读写回调函数为NULL，这样做的目的是该文件节点读写操作都不处理。

proc_test_exit()函数：

用户调用rmmod卸载内核模块的时候被内核调用。此函数删除已经建立的节点，要注意的是remove_proc_entry()函数的parent实参，这里容易出错，导致内核报错。

最后贴一下Makefile：

1. obj-m += proc_test1.o  
2.  
3. all:  
4.     make -C /usr/src/linux-headers-2.6.38-8-generic M=`pwd` modules  
5.  
6. clean:  
7.     make -C /usr/src/linux-headers-2.6.38-8-generic M=`pwd` clean 

看看执行的效果：

下面是加载模块后列出文件节点

1. root@iscsia:~/proc_test# ll /proc/pt/  
2. total 0  
3. -rw-rw-rw- 1 root root 0 2011-07-01 15:04 pt_entry1 

下面是读文件节点/proc/pt/pt_entry1

1. root@iscsia:~/proc_test# cat /proc/pt/pt_entry1   
2. root@iscsia:~/proc_test#  

什么结果都没有，正常，因为回调函数都给设置为NULL了。

下面是写文件节点/proc/pt/pt_entry1

1. root@iscsia:~/proc_test# echo "hello,entry" > /proc/pt/pt_entry1  
2. -bash: echo: write error: Input/output error 

看来写操作不是很理想，报错了，pt_entry1不是很合作啊，也是，前面都给人家设置成NULL了，也不能全怪人家了。哈哈。下次继续介绍如何进行自己的读写操作。

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