通过/PROC实现内核与用户通信

1. 前言

Linux内核空间与用户空间的通信可通过"/proc"目录的文件读写来实现，如果只是控制内核中的参数而不是传输较多数据的话，用“/proc”是很合适的。另外一种内核与用户空间通信方式方式是使用内核设备的读写或IOCTL来实现，以后再介绍。

2. /proc概述

/proc目录是系统模拟出来的一个文件系统，本身并不存在于磁盘上，其中的文件都表示内核参数的信息，这些信息分两类，一类是可都可写的，这类参数都在“/proc/sys”目录下，另一类是只读的，就是“/proc/sys”目录之外的其他目录和文件，当然这只是一种惯例，实际在其他目录下建立可读写的/proc文件也是可以的。

操作/proc目录不需要特殊工具，在用户层看来就是一普通文件，在shell中用“cat”命令进行查看，用“echo”命令来写文件信息。

Linux内核在2.4以后/proc目录文件的建立已经变得很容易，以前版本都还需要构造文件操作结构来实现，现在只需要调用简单函数就可以了。/proc文件通过是create_proc_entry()函数来建立，使用remove_proc_entry()函数来删除，建立新目录可以通过proc_mkdir()函数调用，这些函数在fs/proc/generic.c中定义，通常我们不必直接使用create_proc_entry()函数来建立，而是通过这个函数的包裹函数来实现。

3. 只读/proc文件

内核编译选项要设置CONFIG_PROC_FS。

3.1 建立/proc只读项

只读的/proc文件可以通过create_proc_read_entry()或create_proc_info_entry()函数来建立，在模块初始化时调用，：
/* include/linux/proc_fs.h */
static inline struct proc_dir_entry *create_proc_read_entry(const char *name,
mode_t mode, struct proc_dir_entry *base,
read_proc_t *read_proc, void * data)
{
struct proc_dir_entry *res=create_proc_entry(name,mode,base);
if (res) {
  res->read_proc=read_proc;
  res->data=data;
}
return res;
}

该函数需要5个参数：
name：要建立的文件名
mode：文件模式
base：所在的目录
read_proc：这是个函数指针，表示读取文件内容的函数
data：传递给read_proc函数的用户参数指针

static inline struct proc_dir_entry *create_proc_info_entry(const char *name,
mode_t mode, struct proc_dir_entry *base, get_info_t *get_info)
{
struct proc_dir_entry *res=create_proc_entry(name,mode,base);
if (res) res->get_info=get_info;
return res;
}
该函数需要4个参数：
name：要建立的文件名
mode：文件模式
base：所在的目录
get_info：这是个函数指针，表示读取文件内容的函数，这个函数比上面的read_proc函数少一个用户输入参数

对于base，内核已经预定义了一些目录/proc/net, /procbus, /proc/fs, /proc/driver, 这些是在fs/proc/root.c中定义的：

struct proc_dir_entry *proc_net, *proc_bus, *proc_root_fs, *proc_root_driver;

3.2 删除/proc只读项

只读的/proc文件可以通过remove_proc_entry()函数来建立，在模块删除时调用，该函数在fs/proc/generic.c中定义：

void remove_proc_entry(const char *name, struct proc_dir_entry *parent)
该函数需要2个参数：
name：要建立的文件名
parent：父目录

3.3 网络相关/proc的建立和删除

对于网络参数(/proc/net)，内核更提供了proc_net_create()和proc_net_remove()包裹函数来建立和删除/proc/net文件：

static inline struct proc_dir