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proc文件系统分析 根据前面的分析，我们能基本确定对proc文件系统的分析步骤。我将按照proc文件系统注册，安装的顺序对其进行分析，然后基于代码，对proc文件系统的结构进行分析，尤其是proc文件系统用于内部管理的数据结构。最后，我们将根据分析结果，提出可行的xml封装计划。 在对proc文件系统的数据结构的分析中，我将把重点放在数据输出的分析上，他是提出一种标准的XML封装方法的基础。 （一） Linux 相关原始码简介 在linux代码树中，所有文件系统的代码都放在linux/fs/目录中，其中，proc文件系统的原始码在linux/fs/proc中，下面我简单介绍一下proc目录中的源文件。 在目录中共有11个相关文件，他们是： procfs_syms.c inode.c generic.c base.c array.c root.c proc_tty.c proc_misc.c kmsg.c kcore.c proc_devtree.c 其中，procfs_syms.c，generic.c及inode.c和proc文件系统的管理相关，包括proc文件系统的注册，及向内核其他子系统提供的例程等等，这是最重要的一部分代码，我们将从这里开始对proc文件系统进行分析。 源文件root.c和proc文件系统的根结点的管理相关。 而base.c，array.c则用来处理/proc目录中进程的信息，包括命令行，进程状态，内存状态等等和进程相关的内容。proc_tty.c用来处理/proc/tty信息，proc_misc.c则用来管理和/proc目录中的大多数文件。 除此之外，更有两个非常重要的头文件proc_fs.h，proc_fs_i.h，我们能在/linux/include/linux/目录中找到。 （二） proc文件系统的注册 proc文件系统遵循VFS的规范，因此在使用之前，必须进行注册。我们知道，每一个文件系统，都会在自己的初始化例程中填写一个 file_system_type 的数据结构，然后调用注册函数register_filesystem(struct file_system_type *fs) 进行注册。 proc文件系统中和之相关的文件是procfs_syms.c，在该文件中，声明了proc文件系统的类型： static DECLARE_FSTYPE(proc_fs_type, proc, proc_read_super, FS_SINGLE); 而我们在 fs.h 中能找到宏DECLARE_FSTYPE的定义： #define DECLARE_FSTYPE(var,type,read,flags) struct file_system_type var = name: type, read_super: read, fs_flags: flags, owner: THIS_MODULE, 因此我们能看到，我们声明了一个文件类型proc_fs_type，他的名字是“proc”，读取终极块的函数是proc_read_super，fs_flags设置为FS_SINGLE，根据源码中的说明，我们知道，当文件系统的fs_flags声明为FS_SINGLE时，说明文件系统只有一个终极块，并且，必须在注册函数之后调用kern_mount()，使得在内核范围内的vfsmnt被放置在-kern_mnt处。 下面就是proc文件系统的注册，函数init_proc_fs()的代码如下所示： static int _init init_proc_fs(void) int err = register_filesystem(&proc_fs_type); if (!err) proc_mnt = kern_mount(&proc_fs_type); err = PTR_ERR(proc_mnt); if (IS_ERR(proc_mnt) unregister_filesystem(&proc_fs_type); else err = 0; return err; 能看到，proc文件系统的注册非常简单，主要有如下几个步骤： 1调用register_filesystem(&proc_fs_type)，用一个非常巧妙的方法将proc文件类型加入到文件类型的单向链表中，如果发生错误，则返回。 2调用kern_mount函数，该函数基本完成三个步骤，首先调用read_super()函数，在这个函数里，VFS将为proc文件系统分配一个终极块结构，并设置s_dev，s_flags等域，然后，将调用proc文件系统的自己的read_super例程，对应proc文件系统，该例程是proc_read_super()，该例程将设置终极块结构的其他值。我们将在下一节进行分析。 其次，使用add_vfsmnt()函数建立proc文件系统的vfsmount结构，并将其加入到已装载文件系统的链表中（可参考图xx）。 最后，返回该vfsmount结构，并利用返回值，使用指针proc_mnt指向该vfsmount结构。 3判断返回值是否错误，如果错误，那么就卸载文件系统。 这样，一个文件系统就成功注册到核心了。同样，proc文件系统的卸载，也非常简单，代码如下： static void _exit exit_proc_fs(void) unregister_filesystem(&proc_fs_type); kern_umount(proc_mnt); （三） 建立proc文件系统的终极块 我们刚才看到，在kern_mount函数中，调用read_proc建立了终极块结构，然后就会调用文件系统自己提供的读取终极块的例程，用来填充自己的终极块结构，下面我们看一下proc文件系统的终极块读取例程proc_read_super()是怎么工作的，及他最终完成了哪些工作，该函数在fs/proc/inode.c中实现： struct super_block *proc_read_super(struct super_block *s,void *data, int silent) struct inode * root_inode; struct task_struct *p; s-s_blocksize = 1024; s-s_blocksize_bits = 10; s-s_magic = PROC_SUPER_MAGIC; s-s_op = &proc_sops; s-s_maxbytes = MAX_NON_LFS; root_inode = proc_get_inode(s, PROC_ROOT_INO, &proc_root); if (!root_inode) goto out_no_root; /* * Fixup the root inodes nlink value */ read_lock(&tasklist_lock); for_each_task(p) if (p-pid) root_inode-i_nlink+; read_unlock(&tasklist_lock); s-s_root = d_alloc_root(root_inode); if (!s-s_root) goto out_no_root; parse_options(data, &root_inode-i_uid, &root_inode-i_gid); return s; out_no_root: printk(proc_read_super: get root inode failedn); iput(root_inode); return NULL; 该函数进行了如下几步操作： 1在该函数里，首先向作为参数传入的终极块写入文件系统的基本信息，s_blocksize设置为1024，由于1024210，因此，s_blocksize_bit设置为10，然后是proc文件系统的魔数，为PROC_SUPER_MAGIC。终极块的函数集设置为proc_sops，对于proc文件系统来讲，只实现了4个终极块函数，我们将在后面进行分析。然后，设置proc文件系统中的文件最大字节数为MAX_NON_LFS，在fs.h中，定义这个宏为 （1ULs_root = d_alloc_root(root_inode) 其中root_inode 的类型是struct inode *， 而s_root的类型是struct dentry *。我们在介绍VFS的时候知道，目录高速缓存以树状结构存在，因此，在建立文件系统的根结点后，需要使用d_alloc_root()函数建立一个根目录（root dentry），也就是说，该dentry结构的。 最终成功返回终极块，这时，终极块已填上了必要的数据信息。因此能看到，终极块读取例程主要完成了两部分的工作，首先向终极块写入必要的数据，其次建立了该文件系统的根结点，并在目录高速缓存中建立了相应的dentry结构。 （四） proc文件系统终极块的操作函数集 在上一节我们看到了proc文件系统怎么设置自己的终极块，并且将终极块操作函数集设置为proc_sops，这一节我们就分析一下，对于proc文件系统的终极块，需要提供什么操作，及怎么实现这些操作。 在文件fs/proc/inode.c中，有如下定义： static struct super_operations proc_sops = read_inode: proc_read_inode, put_inode: force_delete, delete_inode: proc_delete_inode, statfs: proc_statfs, ; 我们能看到，proc文件系统仅仅实现了4个终极块操作函数。他使用了一种比较特别的方法来初始化结构，这种方法叫作labeled elements，这是GNU的C扩展，这样在初始化结构时，不必按照结构的顺序，只要指明域名，就可初始化其值，而对于没有提到的域，将自动设置为0。 所以我们看到，proc文件系统仅仅定义了4个终极块操作函数，我们看一下为什么其他的操作函数不必定义。 首先，我们知道，proc文件系统仅仅存在于内存中，并不必物理设备，因此write_inode函数就不必定义了。而函数notify_change，在索引节点的属性被改动的时候会被调用，而对于proc文件系统的inode来说，并未提供setattr 函数，换句话说，文件的属性不会被改动，所以，notif_change也就不会被调用（proc文件系统对于inode_operations，同样仅仅提供了非常少的几种操作，并且，在建立文件树的时候，还针对不同的文件/目录，设置了不同的索引节点操作函数，这将在以后进行周详的介绍）。基于类似的原因，其他的函数，诸如put_super，write_super，及clear_inode等等函数，都没有进行定义。 下面我们看一下定义的这4个函数： 1 read_inode: proc_read_inode 这个函数用来从已装载文件系统中，读取指定索引节点的信息。实际上，在需要读取特定的索引节点时，会调用VFS的iget(sb, ino)函数，其中，sb指定了文件系统的终极块，而ino是索引节点的标号。这个函数会在该终极块的dcache中寻找该索引节点，如果找到，则返回索引节点，否则，就必须从逻辑文件系统中读取指定的索引节点，这时，会调用get_new_inode()函数，在这个函数里，会分配一个inode结构，填写一些基本的信息，然后，就会调用终极块的操作函数read_inode，对于proc文件系统而言，就是proc_read_inode()函数。 在后面的介绍里我们会知道，proc文件系统为了方便自己对文件的管理，对于每一个已注册的proc文件，都建立并维护了一个的proc_dir_entry结构。这个结构非常的重要，对于proc文件系统来说，这个结构是自己的私有数据，相当于其他逻辑文件系统（比如ext2文件系统）在物理硬盘上的索引节点。因此，只有在必要的时候，才会把proc文件系统的proc_dir_entry结构链接到VFS的索引节点中。 因此，proc_read_inode函数的主要目的，是建立一个新的索引节点，只需填充一些基本的信息即可。所以我们能看到proc_read_inode函数非常的简单： static void proc_read_inode(struct inode * inode) inode-i_mtime = inode-i_atime = inode-i_ctime = CURRENT_TIME; 要说明的是，在调用proc_read_inode函数之前，VFS的get_new_inode()函数已为inode设置了其他的基本信息，比如i_sb，i_dev，i_ino，i_flags 及i_count等等。 2 put_inode: force_delete put_inode函数是在索引节点的引用计数减少的时候调用，我们看到，proc文件系统没有实现自己的put_inode函数，而是简单地设置了VFS的force_delete 函数，我们看一下这个函数的内容： void force_delete(struct inode *inode) /* * Kill off unused inodes . iput() will unhash and * delete the inode if we set i_nlink to zero. */ if (atomic_read(&inode-i_count) = 1) inode-i_nlink = 0; 我们知道，put_inode函数是在引用计数i_count减少之前调用的，因此，对于proc文件系统来说，在每一次inode引用计数减少之前，都要检查引用计数会不会减少至零，如果是，那么就将改索引节点的链接数直接设置为零。 3 delete_inode: proc_delete_inode 当一个索引节点的引用计数和链接数都到零的时候，会调用终极块的delete_inode函数。由于我们使用force_delete实现了proc终极块的put_inode方法，因此我们知道，对于proc文件系统来说，当一个inode的引用计数为零的时候，他的链接数也必为零。 我们看一下该函数的源码： /* * Decrement the use count of the proc_dir_entry. */ static void proc_delete_inode(struct inode *inode) struct proc_dir_entry *de = inode-u.generic_ip;/* for the procfs, inode-u.generic_ip is a proc_dir_entry */ inode-i_state = I_CLEAR; if (PROC_INODE_PROPER(inode) proc_pid_delete_inode(inode); return; if (de) if (de-owner) _MOD_DEC_USE_COUNT(de-owner); de_put(de); 我们看到，这个函数基本上做了三个工作，首先，将这个索引节点的状态位设置为I_CLEAR，这标志着，这个inode结构已不再使用了。其次，根据这个索引节点的ino号，检查他是否是pid目录中的索引节点，因为pid目录的索引节点号使用 #define fake_ino(pid,ino) (pid)f_type = PROC_SUPER_MAGIC; /* here use the super_blocks s_magic ! */ buf-f_bsize = PAGE_SIZE/sizeof(long); /* optimal transfer block size */ buf-f_bfree = 0; /* free blocks in fs */ buf-f_bavail = 0; /* free blocks avail to non-superuser */ buf-f_ffree = 0; /* free file nodes in fs */ buf-f_namelen = NAME_MAX; /* maximum length of filenames */ return 0; 我们看到，他将文件系统的统计数据填充到一个buf中，文件系统类型为PROC_SUPER_MAGIC，在文件系统中的空闲块及文件系统中的文件节点都设置为0，因此对于只存在于内存中的proc文件系统来说，这些统计数据是没有意义的。 （五） 对proc文件的管理 前面我们提过，相对于其他逻辑文件系统的具体文件组织形式（比如ext2文件系统的inode），proc文件系统也有自己的组织结构，那就是proc_dir_entry结构，所有属于proc文件系统的文件，都对应一个proc_dir_entry结构，并且在VFS需要读取proc文件的时候，把这个结构和VFS的inode建立链接（即由inode-u.generic_ip指向该prc_dir_entry结构）。 因此，proc文件系统实现了一套对proc_dir_entry结构的管理，下面我们就此进行一个分析。 1 proc_dir_entry结构 首先我们看一下proc_dir_entry结构，这个结构在proc_fs.h中定义： struct proc_dir_entry unsigned short low_ino; unsigned short namelen; const char *name; mode_t mode; nlink_t nlink; uid_t uid; gid_t gid; unsigned long size; struct inode_operations * proc_iops; 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 */ kdev_t rdev; ; 在这个结构中，描述了一个proc文件的全部信息，每一个proc文件正是使用proc_dir_entry结构来表示的。下面我们看一下他最重要的几个域： low_ino：这是用来唯一标志proc_dir_entry结构的节点号，也就是proc文件系统内的索引节点的标号，除了根结点，其他的节点号都是在创建proc_dir_entry的时候，由make_inode_number()动态创建的。 name：即这个proc文件的名字。 mode：该proc文件的模式由两部分用位或运算组成，第一部分是文件的类型，能参考include/linux/stat.h中的定义，比如，S_IFREG表示普通文件，而S_IFDIR表示目录文件。第二部分是该文件的权限，同样能参考include/linux/stat.h中的定义，比如，S_IRUSR表示该文件能够被拥有者读，S_IROTH 表示该文件能被其他人读取。但真正的权限检查，我们能放到后面提到的inode_operations结构中。 size：即我们使用“ls”命令时，所显示出的文件大小。 proc_iops：这是个inode_operations结构，其中设置了针对这个proc索引节点的操作函数，这样，我们就能针对不同类型的proc文件，提供不同的方法，以完成不同的工作。比如我们上面提到的对proc文件的权限检查，就能放在这个结构中。 proc_fops：这是个file_operations结构，其中放置了针对这个proc文件的操作函数，我们能把对proc文件的读写操作，放在这个结构中，用以实现对/proc目录中的文件的读，写功能。 get_info：当用户向proc文件读取的数据小于一个页面大小时，能使用这个函数向用户返回数据。 struct proc_dir_entry *next, *parent, *subdir：使用这些链表，在内存中，proc_dir_entry结构就以树的形式链接在一起。 read_proc_t *read_proc 和write_proc_t *write_proc：这两个函数提供了对proc文件进行操作的简单接口。我们知道，对于proc文件，我们能从中读取核心数据，还能向其中写入数据，因此，对于一些功能比较简单的proc文件，我们只要实现这两个函数（或其中之一）即可，而不用设置inode_operations结构，这样，整个操作比较简单。实际上，我们会在后面的分析中看到，在注册proc文件的时候，会自动为proc_fops设置一个缺省的file_operations结构，如果我们只实现了上面提到的两个读写操作，而没有设置自己file_operations结构，那么，会由缺省的inode_operations结构中的读写函数检查调用这两个函数。 atomic_t count：该结构的使用计数。当一个proc_dir_entry结构的count减为零时，会释放该结构，这种结果就像把一个ext2文件系统的文件从磁盘上删除掉相同。 int deleted：这是个删除标志，当我们调用remove_proc_entry函数要删除一个proc_dir_entry时，如果发现该结构还在使用，就会设置该标志并且推出。 2 建立proc文件 在了解了proc_dir_entry结构之后，我们来看一看proc文件系统是怎么管理自己的文件结构的。 首先我们看一看他是怎么创建proc文件的，参考文件fs/proc/generic.c，其中，有一个函数create_proc_entry，由他创建并注册proc文件，下面我们看一下他的源码： struct proc_dir_entry *create_proc_entry(const char *name, mode_t mode, struct proc_dir_entry *parent) struct proc_dir_entry *ent = NULL; const char *fn = name; int len; if (!parent & xlate_proc_name(name, &parent, &fn) != 0) goto out; len = strlen(fn); ent = kmalloc(sizeof(struct proc_dir_entry) + len + 1, GFP_KERNEL); if (!ent) goto out; memset(ent, 0, sizeof(struct proc_dir_entry); memcpy(char *) ent) + sizeof(*ent), fn, len + 1); ent-name = (char *) ent) + sizeof(*ent); ent-namelen = len; if (S_ISDIR(mode) if (mode & S_IALLUGO) = 0) mode |= S_IRUGO | S_IXUGO; ent-proc_fops = &proc_dir_operations; ent-proc_iops = &proc_dir_inode_operations; ent-nlink = 2; else if (mode & S_IFMT) = 0) mode |= S_IFREG; if (mode & S_IALLUGO) = 0) mode |= S_IRUGO; ent-nlink = 1; ent-mode = mode; proc_register(parent, ent); /* link ent to parent */ out: return ent; 我们看到，首先，该函数会做一些必要的检查，比如要确保他的父节点必须存在等等。其次会创建一个proc_dir_entry结构，并且为该文件的名字也分配空间，并用-name指向他。再次，会根据该文件的类型，设置适当的模式和链接数。最后，会调用proc_register(parent, ent)函数，将这个结构链接到proc文件树中。 下面我们看一下他的实现代码： static int proc_register(struct proc_dir_entry * dir, struct proc_dir_entry * dp) int i; i = make_inode_number(); if (i low_ino = i; dp-next = dir-subdir; dp-parent = dir; dir-subdir = dp; if (S_ISDIR(dp-mode) if (dp-proc_iops = NULL) dp-proc_fops = &proc_dir_operations; dp-proc_iops = &proc_dir_inode_operations; dir-nlink+; else if (S_ISLNK(dp-mode) if (dp-proc_iops = NULL) dp-proc_iops = &proc_link_inode_operations; else if (S_ISREG(dp-mode) if (dp-proc_fops = NULL) dp-proc_fops = &proc_file_operations; return 0; 这个函数主要完成三部分的工作，第一，使用make_inode_number()函数动态的到一个节点号，并且设置low_ino。第二步，将这个proc_dir_entry结构链接到他的父节点上。第三步，根据文件类型的不同，设置不同的（索引节点和文件）缺省操作函数集。 这样，一个proc文件就注册成功了。 3 删除proc文件 在同一源文件中，提供了删除proc_dir_entry结构的函数，即remove_proc_entry，下面我们分析一下他的实现过程。 void remove_proc_entry(const char *name, struct proc_dir_entry *parent) struct proc_dir_entry *p; struct proc_dir_entry *de; const char *fn = name; int len; if (!parent & xlate_proc_name(name, &parent, &fn) != 0) goto out; len = strlen(fn); for (p = &parent-subdir; *p; p=&(*p)-next ) if (!proc_match(len, fn, *p) continue; de = *p; *p = de-next; de-next = NULL; if (S_ISDIR(de-mode) parent-nlink-; clear_bit(de-low_ino-PROC_DYNAMIC_FIRST, (void *) proc_alloc_map); proc_kill_inodes(de); de-nlink = 0; if (!atomic_read(&de-count) free_proc_entry(de); else de-deleted = 1; printk(remove_proc_entry: %s/%s busy, count=%dn, parent-name, de-name, atomic_read(&de-count); break; out: return; 该函数在参数parent的所有孩子中查找指定的名字，如果找到匹配的节点，即proc_match(len, fn, *p)，那么，就将该结构从树结构中去掉。然后，如果删除的proc_dir_entry是目录结构，那么，就减少其父节点的链接数。 然后，调用clear_bit(de-low_ino-PROC_DYNAMIC_FIRST, (void *) proc_alloc_map)函数，清除该节点号。 最后，将该结构的链接数置零，并调用atomic_read(&de-count)来检查他的引用计数，如果是零，那么就使用函数free_proc_entry释放该节点，否则，就将他的删除标记位置一，在以后适当地机会中，再将其释放。 4 其他管理函数 除此之外，我们看到更有一些函数，能方便我们管理和使用proc文件系统，我们简单地介绍一下： struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *name, struct proc_dir_entry *parent)函数，这个函数用来在proc文件系统中注册一个子目录，根据他的参数，我们就能看出他的功能。在这个函数里，将动态分配一个proc_dir_entry结构及他的名字，然后，设置目录文件的缺省操作（proc_iops及proc_fops）及nlink值，最后，调用proc_register函数将其注册。 struct proc_dir_entry *proc_mknod(const char *name, mode_t mode, struct proc_dir_entry *parent, kdev_t rdev)函数，用来在proc文件系统中建立一个设备文件，因此，在创建proc_dir_entry结构后，没有设置缺省操作，而是使用-rdev = rdev指定了设备。最后，调用proc_register函数将其注册。 struct proc_dir_entry *proc_symlink(const char *name, struct proc_dir_entry *parent, const char *dest)函数，该函数创建了一个链接文件，使用-mode = S_IFLNK|S_IRUGO|S_IWUGO|S_IXUGO来标志，他和其他文件的建立非常相似，只是，他将链接的目标文件名放在了-data域中。最后，他同样调用proc_register函数将该结构注册。 （六） 对proc文件默认操作的分析 目前，我们已基本清晰了proc文件系统对自己proc_dir_entry结构的管理了。下面我们回过头来，再看一下在文件注册函数中的一段代码： if (S_ISDIR(dp-mode) if (dp-proc_iops = NULL) dp-proc_fops = &proc_dir_operations; dp-proc_iops = &proc_dir_inode_operations; dir-nlink+; else if (S_ISLNK(dp-mode) if (dp-proc_iops = NULL) dp-proc_iops = &proc_link_inode_operations; else if (S_ISREG(dp-mode) if (dp-proc_fops = NULL) dp-proc_fops = &proc_file_operations; 我在前面已提过，这段代码根据注册的proc文件类型的不同，为proc_dir_entry结构设置了不同的操作函数集。也就是说，我们使用封装的create_proc_entry函数在proc文件系统中注册文件时，能不用去管这些操作函数集，因为该结构总是自动地设置了相应的proc_iops和proc_fops操作函数。下面我们就对这些默认的操作进行一个分析，因为这对我们了解proc文件系统和VFS的结构非常重要。 1 对普通文件的操作 我们首先看一下普通proc文件的函数集，根据代码段： if (S_ISREG(dp-mode) if (dp-proc_fops = NULL) dp-proc_fops = &proc_file_operations; 我们能看到，对于普通的proc文件，只设置了文件操作，即proc_file_operations，从这一点上能看出，对于普通的proc文件，只缺省提供了文件操作，因此，在必要的时候，我们必须手工设置需要的索引节点操作函数集，比如inode_operations中的权限检查函数permission等等。 对于proc_file_operations，我们能看到，只实现了三个函数： static struct file_operations proc_file_operations = llseek: proc_file_lseek, read: proc_file_read, write: proc_file_write, ; 下面我们简单的看一下他们实现的功能： （1）llseek: proc_file_lseek 这个函数，用来实现lseek系统调用，其功能是设置file结构的-f_pos域，因此，根据第三个参数orig的不同，将f_pos设置为相应的值，该函数非常简单，因此不作过多的介绍。 （2）read: proc_file_read 这个函数是file_operations结构中的成员，在后面我们将看到，在proc_dir_entry结构中实现的file_operations和inode_operations将链接至VFS的inode中，因此，该函数将用来实现read系统调用。在这个函数中，首先根据file结构，得到相应的inode，然后由 struct proc_dir_entry * dp; dp = (struct proc_dir_entry *) inode-u.generic_ip; 而得到proc_dir_entry结构，然后，开始调用该proc_dir_entry结构中的函数，向用户空间返回指定大小的数据，我们看一下下面的代码片断： if (dp-get_info) /* * Handle backwards compatibility with the old net * routines. */ n = dp-get_info(page, &start, *ppos, count); if (n read_proc) n = dp-read_proc(page, &start, *ppos, count, &eof, dp-data); else break; 由此我们看出，该函数的实现依赖于proc_dir_entry结构中的get_info和read_proc函数，因此，如果我们要注册自己的proc文件，在不设置自己的proc_fops操作函数集的时候，必须实现上面两个函数中的一个，否则，这个缺省的proc_file_read函数将做不了所有工作。示意图如下： 在这个函数中，实现了从内核空间向用户空间传递数据的功能，其中使用了许多技巧，在这里就不作讨论了，具体实现能参考源码。 （3）write: proc_file_write 和上面的函数类似，我们能看到proc_file_write函数同样依赖于proc_dir_entry中的write_proc(file, buffer, count, dp-data)函数，他的实现非常简单： static ssize_t proc_file_write(struct file * file, const char * buffer, size_t count, loff_t *ppos) struct inode *inode = file-f_dentry-d_inode; struct proc_dir_entry * dp; dp = (struct proc_dir_entry *) inode-u.generic_ip; if (!dp-write_proc) return -EIO; /* FIXME: does this routine need ppos? probably. */ return dp-write_proc(file, buffer, count, dp-data); 我们看到，他只是简单地检测了-write_proc函数是否存在，如果我们在proc_dir_entry结构中实现了这个函数，那么就调用他，否则，就退出。 根据上面的讨论，我们看到，对于普通文件的操作函数，proc文件系统为我们提供了一个简单的封装，因此，我们只要在proc_dir_entry中实现相关的读写操作即可。 不过，如果我们想提供读写操作之外的函数，那么我们就能定义自己的file_operations函数集，并且在proc文件注册后，将他链接到proc_dir_entry的proc_fops上，这样，就能使用自己的函数集了。 2 对链接文件的操作 根据代码段： else if (S_ISLNK(dp-mode) if (dp-proc_iops = NULL) dp-proc_iops = &proc_link_inode_operations; 我们能看出，对于链接文件，proc文件系统为他设置了索引节点操作proc_iops。因为我们知道，一个符号链接，只拥有inode结构，而没有文件结构，所以，为他提供proc_link_inode_operations函数集就能了。 下面我们看一下，这个函数集的内容： static struct inode_operations proc_link_inode_operations = readlink: proc_readlink, follow_link: proc_follow_link, ; 这个函数集实现了和链接相关的两个函数，我们分别来看一下： （1）readlink: proc_readlink 该函数用来实现readlink系统调用，他的功能是获得目标文件的文件名，我们在前面看到，对于一个链接文件，在注册时已将链接目标的文件放在了proc_dir_entry结构的-data域中（参考前面介绍的函数proc_symlink），因此，我们只要将-data中的数据返回就能了，他的代码如下： static int proc_readlink(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen) char *s= (struct proc_dir_entry *)dentry-d_inode-u.generic_ip)-data; return vfs_readlink(dentry, buffer, buflen, s); 我们看到，这个函数使用一个指针指向-data，然后，使用VFS函数vfs_readlink将数据返回到用户空间，非常的简单。 （2）follow_link: proc_follow_link 这个函数代码如下： static int proc_follow_link(struct dentry *dentry, struct nameidata *nd) char *s= (struct proc_dir_entry *)dentry-d_inode-u.generic_ip)-data; return vfs_follow_link(nd, s); 和上面介绍的函数类似，他同样利用VFS的函数实现其功能，对于vfs_follow_link，能参考fs/namei.c文件。其结构如下图所示： 3 对目录文件的操作 最后我们看一下proc文件系统对目录文件的操作函数集，在文件注册的时候，有如下代码： if (S_ISDIR(dp-mode) if (dp-proc_iops = NULL) dp-proc_fops = &proc_dir_operations; dp-proc_iops = &proc_dir_inode_operations; dir-nlink+; 从中我们能看到