什么是proc

linux 操作系統把虛擬地址分為用戶空間和內核空間，內核空間可以通過procfs把內核的數據呈現給用戶空間，用戶空間也可以把數據寫入到內核從而更改內核的行為，這在驅動中很常見，最終目的就是app就能通過讀寫procfs的文件和內核交互。

procfs是基于內存的文件系統，意味著掉電就會丟失，因此只能更改運行的行為和查看運行時的狀態，一般都是用來查看動態的數據，大多數是只讀的，當然這個可以設置。

procfs存在于系統中/proc目錄中，可以通過mount 查看

mount
...
proc on /proc type proc (rw,relatime)
...

常見proc文件

• /proc/devices 已經注冊了的字符設備和塊設備的住設備號
• /proc/iomem 系統能感知到的物理地址和總線設備地址，會包含外設的地址
• /proc/ioports I/O空間的地址，ARM中沒有IO空間，因此是X86架構使用
• /proc/interrupts 已經注冊了的中斷的信息
• /proc/softirqs 已經注冊了的softirq
• /proc/swaps 當前有效的swaps
• /proc/kallsyms 運行時的內核的符號，包括已經加載驅動的符號
• /proc/partitions 當前已經連接的塊設備和它們的分區
• /proc/partitions 當前內核可以識別的文件系統
• /proc/cpuinfo cpu信息

創建proc目錄

使用這個API來創建一個proc目錄：

struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *name, struct proc_dir_entry *parent);

• name :在創建目錄的名字
• parent：在哪個目錄下創建目錄，如果傳入NULL，則在/proc下創建

返回一個表示你要創建的目錄的對象proc_dir_entry ，一個proc_dir_entry 表示一個proc目錄或者一個proc文件。

創建一個proc文件

使用這個API來創建一個文件：

static inline struct proc_dir_entry *
proc_create(const char *name, umode_t mode, struct proc_dir_entry *parent,
     const struct proc_ops *proc_ops)

• name 要創建文件的名字
• mode :此文件的默認權限
• parent ： 要在哪個目錄下創建文件，如果為NULL ，則在/proc下創建
• proc_ops ：此文件的操作集合

struct proc_ops類似于設備驅動中的文件操作集合，也就是open /read那些，在這里面實現讀取，控制邏輯。

完整demo

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

static struct proc_dir_entry *parent;
static char etx_array[100] = "justice hello\\n";
static int len =1;

static int open_proc(struct inode *inode, struct file *file)
{
    pr_info("proc file opend.....\\t");
    return 0;
}

static int release_proc(struct inode *inode, struct file *file)
{
    pr_info("proc file released.....\\n");
    return 0;
}

static ssize_t read_proc(struct file *filp, char __user *buffer, size_t length,loff_t * offset)
{
    pr_info("proc file read.....\\n");
 
 printk("offset (%d),length (%d)\\n",*offset,length );
 if(*offset >= 100)
 {
  pr_info("file end!\\n");
  return 0;
 }
 
 if(length > 100 - *offset)
  length = 100 - *offset;

 *offset += length;
    if(copy_to_user(buffer,etx_array,100) )
    {
        pr_err("Data Send : Err!\\n");
    }
  pr_info("read end\\n");
    return length;
}

static ssize_t write_proc(struct file *filp, const char *buff, size_t len, loff_t * off)
{
    pr_info("proc file wrote.....\\n");

 memset(etx_array, 0, 100);
 
    if( copy_from_user(etx_array,buff,len) )
    {
        pr_err("Data Write : Err!\\n");
    }
    
    return len;
}

const struct proc_ops proc_ops = {
 .proc_open = open_proc,
    .proc_read = read_proc,
    .proc_write = write_proc,
    .proc_release = release_proc,
};
 
static int __init procfs_init(void)
{
 parent = proc_mkdir("procfs-test", NULL);
 if( parent == NULL )
    {
            pr_info("Error creating proc entry");
            return -EINVAL;
    }

 proc_create("lzy", 0666, parent, &proc_ops);

 return 0;
}

static void __exit procfs_exit(void)
{
  proc_remove(parent);
}
module_init(procfs_init);
module_exit(procfs_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("lzy");
MODULE_DESCRIPTION("Simple Linux device driver (procfs)");
MODULE_VERSION("1.6");

在這個例子中，通過讀寫/proc/procfs-test/lzy文件來讀寫字符串數字etx_array的內容，要注意的是，proc_ops .proc_read 需要小心處理傳入的length和offset。

上層的app，比如cat工具都這個文件的話，length就是傳入了4096字節，遠遠大于我們的數組內容，需要處理何時返回0，意味著本文件已經讀完了，cat 的設計就是把文件讀完，如果返回的值一直不為0的話，cat程序就會一直讀一直讀沒有停止的時候。