/proc 文件系統(tǒng)

前言：linux 中的 /proc 文件系統(tǒng)，由一組目錄和文件組成，掛載 (mount) 與 /proc 目錄下。 /proc 文件系統(tǒng)是一種虛擬文件系統(tǒng)，以文件系統(tǒng)目錄和文件形式，提供一個(gè)指向內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口。 這為查看和改變各種系統(tǒng)屬性開啟了方便之門。 此外，還能通過一組以 /proc/PID 形式命名的目錄 (PID 是進(jìn)程的 ID) 查看系統(tǒng)匯總運(yùn)行各進(jìn)程的相關(guān)信息。

通常，/proc 目錄下的文件內(nèi)容都采取可讀的文本形式，shell 腳本也能對(duì)其進(jìn)行解析。 程序可以打開，讀取和寫入 /proc 目錄下的既定文件。 大多數(shù)情況下，只有特權(quán)進(jìn)程才能修改 /proc 目錄下的文件內(nèi)容。

1. proc 文件系統(tǒng)初步

   • /proc 文件系統(tǒng) /proc 文件系統(tǒng)是一種特殊的，由軟件創(chuàng)建的文件系統(tǒng)，內(nèi)核使用它向外界到處信息。 /proc 下面的每個(gè)文件都綁定一個(gè)內(nèi)核文件，用戶讀取其中的文件時(shí)，該函數(shù)動(dòng)態(tài)的生成文件的“內(nèi)容”。

     由于 `/proc` 文件系統(tǒng)已經(jīng)被添加了大量的信息。因此，最好的辦法是使用 `sysfs` 而不是 `/proc` 文件系統(tǒng)想歪導(dǎo)出信息。
     
     `/proc` 文件不僅可以用于讀數(shù)據(jù)，也可以用于寫數(shù)據(jù)，不過寫數(shù)據(jù)比較麻煩一些，這里只描述數(shù)據(jù)的用法。 寫數(shù)據(jù)的方法可以在看完讀數(shù)據(jù)的過程后參考 kernel 源碼

   • 創(chuàng)建 /proc 文件的函數(shù) 前面說了 /proc 下的文件都是在訪問實(shí)時(shí)生成文件內(nèi)容的，那么為了創(chuàng)建 /proc 下的一個(gè)只讀的文件，我們必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)用于在讀取文件時(shí)生成數(shù)據(jù)，萬幸，該函數(shù)接口設(shè)計(jì)好了，我們只要按照函數(shù)接口實(shí)現(xiàn)自己需要的功能就可以了。 函數(shù)原型如下：
     int (*read_proc)(char *page，char **start，off_t offset，int count，int *eof，void *data);

     參數(shù)說明：
     ```參數(shù)名
     說明
     page
     用來寫入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū); 也就是說從 /proc 文件中獨(dú)到的數(shù)據(jù)都寫入到 page 指向的緩沖區(qū)中
     start
     用于指定事跡的數(shù)據(jù)寫入到 page 指向的內(nèi)存也的具體的那個(gè)位置
     offset
     和 read 函數(shù)中的參數(shù)意義相同
     count
     和 read 函數(shù)中的參數(shù)意義相同
     eof
     當(dāng)沒有數(shù)據(jù)返回時(shí)，必須設(shè)置該參數(shù)為一個(gè)整數(shù)，例如:*eof=1;
     data
     該參數(shù)是內(nèi)核提供給驅(qū)動(dòng)程序的專用指針，可以用于內(nèi)部記錄```
     
     **創(chuàng)建制度的 `/proc` 文件的函數(shù)**
     ```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)``` 
     參數(shù)說明：
     
     ```參數(shù)名
     說明
     name
     要?jiǎng)?chuàng)建 `/proc` 下的文件名
     mode
     創(chuàng)建的文件權(quán)限的掩碼，若為 0，則使用系統(tǒng)默認(rèn)的權(quán)限
     base
     該文件所在的父目錄，若該參數(shù)為 null，則該文件將會(huì)被創(chuàng)建在 /proc 的根目錄下
     read_proc
     讀取 /proc 下的文件時(shí)調(diào)用的函數(shù)，也就是前面講解的那個(gè)函數(shù)
     data
     內(nèi)核會(huì)忽略 date，但會(huì)把該參數(shù)傳遞給 read_proc 函數(shù)```
     **刪除 /proc 系統(tǒng)文件的函數(shù)**：
     `void remove_proc_entry(const char *name，struct proc_dir_entry *parent)`
     
     參數(shù)說明：
     
     ```參數(shù)名
     說明
     name
     在 /proc 文件系統(tǒng)中創(chuàng)建的文件名
     parent
     父目錄名```

   • 使用 /proc 文件系統(tǒng)的缺點(diǎn)

     1. 刪除調(diào)用可能在 `/proc` 文件系統(tǒng)的文件正在被使用時(shí)發(fā)生
     2. 同一個(gè)文件名可能注冊(cè)兩次，這將會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤

2. 創(chuàng)建簡單的 /proc 文件

\#cd /proc ; vi read_proc  //read_proc 的內(nèi)容如下:
\#include <linux/kernel.h>
\#include <linux/init.h>
\#include <linux/module.h>
\#include <linux/proc_fs.h>
\ 
int read_proc(char *page，char **start，off_t offset，int count，int *eof，void *data);
\ 
static int __init test_proc_init(void)
{
    create_proc_read_entry("read_proc"，0，NULL，read_proc，NULL);
    return 0;
}
\ 
static void __exit test_proc_exit(void)
{
    remove_proc_entry("read_proc"，NULL);
}
\ 
int read_proc(char *page，char **start，off_t offset，int count，int *eof，void *data)
{
    int len = sprintf(page，"%s\n"，"hello world");
    return len;
}
\ 
module_init(test_proc_init);
module_exit(test_proc_exit);
\ 
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("wangxq");
\ 
\#cat /proc/read_proc
hello world

/proc 目錄的應(yīng)用

對(duì)此文件系統(tǒng)的訪問同一般文件相同。

例：

1. 統(tǒng)計(jì) cpu 個(gè)數(shù)：
   cat /proc/cpuinfo | grep'physical id'|uniq -c|wc –l
2. cpu 型號(hào)
   cat /proc/cpuinfo|grepname|cut -f2 -d:|uniq
3. 計(jì)算每個(gè) cpu 的內(nèi)核數(shù)
   cat /proc/cpuinfo | grep'physical id'|awk -F':' '{count[$2]++;}END{sum=0;for(a in count){cc++;sum+=count[a]}printsum/cc;}'
4. 內(nèi)核版本
   cat /proc/version|cut-f1 -d'('
5. 內(nèi)核執(zhí)行的上下文轉(zhuǎn)換次數(shù)
   cat /proc/stat|grep ctxt|awk'{print $2}'
6. 系統(tǒng)創(chuàng)建的進(jìn)程數(shù)
   cat /proc/stat|grep processes|awk'{print $2}'
7. 當(dāng)前可用的內(nèi)存數(shù)量
   cat /proc/meminfo|grep MemFree