shell 學習五十八天----/proc 文件系統(tǒng)

/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，提供一個指向內核數(shù)據(jù)結構的接口。 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 是進程的 ID) 查看系統(tǒng)匯總運行各進程的相關信息。

通常，/proc 目錄下的文件內容都采取可讀的文本形式，shell 腳本也能對其進行解析。 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，只有特權進程才能修改 /proc 目錄下的文件內容。

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)，內核使用它向外界到處信息。 /proc 下面的每個文件都綁定一個內核文件，用戶讀取其中的文件時，該函數(shù)動態(tài)的生成文件的“內容”。

     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時生成文件內容的，那么為了創(chuàng)建 /proc 下的一個只讀的文件，我們必須實現(xiàn)一個函數(shù)用于在讀取文件時生成數(shù)據(jù)，萬幸，該函數(shù)接口設計好了，我們只要按照函數(shù)接口實現(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 指向的內存也的具體的那個位置
     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
     當沒有數(shù)據(jù)返回時，必須設置該參數(shù)為一個整數(shù)，例如:*eof=1;
     data
     該參數(shù)是內核提供給驅動程序的專用指針，可以用于內部記錄```
     
     **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
     要創(chuàng)建 `/proc` 下的文件名
     mode
     創(chuàng)建的文件權限的掩碼，若為 0，則使用系統(tǒng)默認的權限
     base
     該文件所在的父目錄，若該參數(shù)為 null，則該文件將會被創(chuàng)建在 /proc 的根目錄下
     read_proc
     讀取 /proc 下的文件時調用的函數(shù)，也就是前面講解的那個函數(shù)
     data
     內核會忽略 date，但會把該參數(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

     1. 刪除調用可能在 `/proc` 文件系統(tǒng)的文件正在被使用時發(fā)生
     2. 同一個文件名可能注冊兩次，這將會發(fā)生錯誤

2. 創(chuàng)建簡單的 /proc 文件

\#cd /proc ; vi read_proc  //read_proc 的內容如下:
\#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 目錄的應用

對此文件系統(tǒng)的訪問同一般文件相同。

例：

1. 統(tǒng)計 cpu 個數(shù)：
   cat /proc/cpuinfo | grep'physical id'|uniq -c|wc –l
2. cpu 型號
   cat /proc/cpuinfo|grepname|cut -f2 -d:|uniq
3. 計算每個 cpu 的內核數(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. 內核版本
   cat /proc/version|cut-f1 -d'('
5. 內核執(zhí)行的上下文轉換次數(shù)
   cat /proc/stat|grep ctxt|awk'{print $2}'
6. 系統(tǒng)創(chuàng)建的進程數(shù)
   cat /proc/stat|grep processes|awk'{print $2}'
7. 當前可用的內存數(shù)量
   cat /proc/meminfo|grep MemFree