最近寫程序需要內核得到用戶態的參數，比較苦逼幸福的是雖然ioctrl 用不了，可以用proc實現，proc文件系統提供了一種內核和用戶態交互的方法。

proc文件系統的詳細接口看<linux/proc_fs.h>

主要需要關注的是這幾個函數：

struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *name, struct proc_dir_entry *parent) struct proc_dir_entry *create_proc_entry(const char *name, mode_t mode, struct proc_dir_entry *parent); void remove_proc_entry(const char *name, struct proc_dir_entry *parent);

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函數 proc_mkdir用于在proc文件系統下創建文件夾， proc_mkdir的第一個參數是要創建的目錄的名字，第二個參數是指向父目錄結構的指針。需要注意一下幾點：

1. 創建過程沒有對于名字的檢查，完全可以調用proc_mkdir 創建出一堆同樣名字的文件（檢查一下會死啊！）

2. 其實名字可以包含路徑，例如“dev/new_proc”, 如果存在dev目錄，函數會在dev目錄下創建new_proc目錄。

3. 如果第二個參數是NULL，會在根目錄也就是/proc/目錄下創建目錄

函數的返回值就是 新創建目錄對應的proc_dir_entry， 保存這個就可以用來在此目錄下創建文件啦，其實，即使不保存，利用上面介紹的第二點性質也可以在目錄下創建文件，而且刪除目錄只用知道路徑就可以了~

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函數create_proc_entry用來創建文件，mode 參數如果為NULL的話默認的文件訪問權限是 755，其他的參數與proc_mkdir 類似

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函數remove_proc_entry用來刪除創建的目錄或者文件，有意思的是，這個函數只需要知道名字和父目錄就可以刪除了。

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說了這么多，怎么交換數據尼？

需要了解下proc_dir_entry 的結構了

struct proc_dir_entry {unsigned int low_ino;unsigned short namelen;const char *name;mode_t mode;nlink_t nlink;uid_t uid;gid_t gid;loff_t size;struct inode_operations * proc_iops;const struct file_operations * proc_fops;get_info_t *get_info;struct module *owner;struct proc_dir_entry *next, *parent, *subdir;void *data;read_proc_t *read_proc;write_proc_t *write_proc;atomic_t count; /* use count */int deleted; /* delete flag */void *set; };

其他的參數可以忽略，這里需要注意的是兩個成員變量：

read_proc 和 write_proc

這兩個變量的類型如下：

typedef int (read_proc_t)(char *page, char **start, off_t off, int count, int *eof, void *data); typedef int (write_proc_t)(struct file *file, const char __user *buffer, unsigned long count, void *data);

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對proc文件的讀寫操作，最終將轉化為對read_proc和write_proc的調用。

看到這里明白了吧，只要在內核里注冊proc文件，實現read_proc 和write_proc函數，然后設置proc_dir_entry對應成員變量的值，在用戶態進行讀寫就可以和內核交互了

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解釋這兩個函數的參數：

對于read_proc_t

1. 第一個參數：為啥叫page？答案就是如果對proc文件調用讀操作，內核會分配一個頁大小的緩沖區。如何輸出大于一個頁的數據呢，這得依賴于第二個和第三個參數了。

為了理解第二三個參數，回憶下與文件操作相關的系統調用：

int open(const char *pathname, int flags); off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence); ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);對于proc文件，一次read操作最多只能讀取一個page的數據，如果需要讀取大于一個頁的數據需要保存read的返回值，然后使用lseek設定offset，然后再次調用read。回到參數的說明：

2. start和off參數：off對應于lseek里面的offset（lseek whence為SEEK_END，offset為負 的情況下，傳進來的off為零，具體原因待考古）。

如果不設置*start的值，off的取值只能在[0, count - 1]之間,且能夠讀取的數據大小為：count - off。可以理解系統拷貝了 [page + off, page+count - 1]之間的數據到用戶的buffer里。如果off的取值超出范圍，read將讀不到數據。

如果設置了*start的值，系統認為*start指向的地址就是off指定的地址，off的值會被忽略，系統會拷貝[start， start+count-1]之間的數據到用戶空間。當然我們在實現start地址的定位時，可能會需要off的值。

3. count 參數與read中的count一致

4. eof參數，設置了這個參數表明不想再提供數據了，神馬意思呢？

如果不設置這個參數，對于上面說的start為空的情況，read_proc返回后，系統如果發現 （count - off） < count 會接著下發寫請求，讀取off大小的數據。

例如：有這樣的讀取操作：

lseek(fd, 2, SEEK_SET); read(fd, buff_r, 30)

第一次調用read_proc, off=2, count=30, 由于我們沒有設置start的值，將讀取28字節的數據，由于沒有設置*eof, 系統會再次下發read_proc

第二次調用read_proc, off=30, count=2, 在參數start的說明里提到，對于這個調用，系統默認讀不到數據（怨念啊，為啥要下發）

于是read返回28

如果設置了這個參數就不會有第二次的下發了。

5. data參數，這個是給驅動程序預留的參數。

對于write_proc函數，參數是很簡單的，需要說明的只有一點，就是write_proc的第二個參數buffer是用戶態的地址，需要用copy_from_user從用戶態把數據拷到內核態的緩沖區里。

作者：ziziwu 發表于2011-10-20 14:40:08 原文鏈接 閱讀：7 評論：0 查看評論

轉載于:https://www.cnblogs.com/ziziwu/archive/2011/10/20/2218975.html

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的利用proc 实现内核和用户态交换数据的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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