在 Linux 下用户空间和内核空间数据交换的方式

《在 Linux 下用户空间和内核空间数据交换的方式》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、本系列文章包括两篇，他们文周详地地介绍了Linux系统下用户空间和内核空间数据交换的九种方式，包括内核启动参数、模块参数和sysfs、sysctl、系统调用、netlink、procfs、seq_file、debugfs和relayfs，并给出具体的例子帮助读者掌控这些技术的使用。本文是该系列文章的第二篇，他介绍了procfs、seq_file、debugfs和relayfs，并结合给出的例子程式周详地说明了他们怎么使用。1、内核启动参数Linux提供了一种通过bootloader向其传输启动参数的功能，内核研发者能通过这种方式来向内核传输数据，从而

2、控制内核启动行为。通常的使用方式是，定义一个分析参数的函数，而后使用内核提供的宏__setup把他注册到内核中，该宏定义在linux/init.h中，因此要使用他必须包含该头文件：__setup("para_name=",parse_func)para_name为参数名，parse_func为分析参数值的函数，他负责把该参数的值转换成相应的内核变量的值并设置那个内核变量。内核为整数参数值的分析提供了函数get_option和get_options，前者用于分析参数值为一个整数的情况，而后者用于分析参数值为逗号分割的一系列整数的情况，对于参数值为字符串

3、的情况，需要研发者自定义相应的分析函数。在原始码包中的内核程式kern-boot-params.c说明了三种情况的使用。该程式列举了参数为一个整数、逗号分割的整数串及字符串三种情况，读者要想测试该程式，需要把该程式拷贝到要使用的内核的源码目录树的一个目录下，为了避免和内核其他部分混淆，作者建议在内核源码树的根目录下创建一个新目录，如examples，然后把该程式拷贝到examples目录下并重新命名为setup_example.c，并且为该目录创建一个Makefile文件：obj-y=setup_example.oMakefile仅许这一行就足够了，

4、然后需要修改源码树的根目录下的Makefile文件的一行，把下面行core-y      :=usr/修改为core-y      :=usr/examples/注意：如果读者创建的新目录和重新命名的文件名和上面不同，需要修改上面所说Makefile文件相应的位置。做完以上工作就能按照内核构建步骤去构建新的内核，在构建好内核并设置好lilo或grub为该内核的启动条目后，就能启动该内核，然后使用lilo或grub的编辑功能为该内核的启动参数行增加如下参数串：setup_example_int=1234setup_example_int_array=1

5、00,200,300,400setup_example_string=Thisisatest当然，该参数串也能直接写入到lilo或grub的设置文件中对应于该新内核的内核命令行参数串中。读者能使用其他参数值来测试该功能。下面是作者系统上使用上面参数行的输出：setup_example_int=1234setup_example_int_array=100,200,300,400setup_example_int_arrayincludes4intergerssetup_example_string=Thisisatest读者能使用dmesg

6、grep

7、setup来查看该程式的输出。2、模块参数和sysfs内核子系统或设备驱动能直接编译到内核，也能编译成模块，如果编译到内核，能使用前一节介绍的方法通过内核启动参数来向他们传递参数，如果编译成模块，则能通过命令行在插入模块时传递参数，或在运行时，通过sysfs来设置或读取模块数据。Sysfs是个基于内存的文件系统，实际上他基于ramfs，sysfs提供了一种把内核数据结构，他们的属性及属性和数据结构的联系开放给用户态的方式，他和kobject子系统紧密地结合在一起，因此内核研发者不必直接使用他，而是内核的各个子系统使用他。用户要想使用sysfs读取和设

8、置内核参数，仅需装载sysfs就能通过文件操作应用来读取和设置内核通过sysfs开放给用户的各个参数：$mkdir-p/sysfs$mount-tsysfssysfs/sysfs注意，不要把sysfs和sysctl混淆，sysctl是内核的一些控制参数，其目的是方便用户对内核的行为进行控制，而sysfs仅仅是把内核的kobject对象的层次关系和属性开放给用户查看，因此sysfs的绝大部分是只读的，模块作为一个kobject也被出口到sysfs，模块参数则是作为模块属性出口的，内核实现者为模块的使用提供了更灵活的方式，允许用户设置模块参数在sysfs

9、的可见性并允许用户在编写模块时设置这些参数在sysfs下的访问权限，然后用户就能通过sysfs来查看和设置模