4.3 查询调试
驱动程序开发者可以使用一些查询技术来调试程序，比如说：
/proc创建文件；- 使用驱动程序的ioctl方法；
sysfs导出属性；
使用sysfs需要有驱动程序模型的背景知识，所以这将在第14章讨论。
4.3.1 /proc
/proc文件系统是一个特殊的，由软件创建的文件系统，内核用它将信息导出到外界。/proc下的每个文件都与内核函数绑定在一起，当用户读取其中的文件时，该函数动态地生成文件的“内容”。例如，/proc/modules总是返回当前已加载模块的列表。
Linux系统中，大量使用/proc。许多工具，比如ps，top，uptime，都是通过/proc获取它们所需的信息。设备驱动程序当然也可以从/proc导出信息。/proc文件系统是动态的，因此模块程序可以随时添加、删除文件。
完整的/proc文件是非常复杂的，并且是可读写的。但是大部分时候，/proc中的文件是只读的。本文中，假设都是只读的。如果想要实现更为复杂的/proc文件，请参阅linux内核源代码。
但是，不鼓励在/proc下添加文件,推荐使用方式是sysfs。但是，使用sysfs需要了解Linux设备模型，这个到第14章，我们才会讨论。同时，在/proc中创建文件又是非常简易的，且符合调试的目的，因此，我们先讨论它。
4.3.1.1 /proc实现文件
所有使用/proc的模块，必须包含头文件<linux/proc_fs.h>。
为了创建一个只读的/proc文件，驱动程序必须实现一个函数，当该文件被读时，产生数据。当某个进程读这个文件时（调用read系统调用），请求通过该函数送达给驱动程序。首先，看一下这个函数，稍后再看其注册接口。
当进程从创建的/proc文件中读取时，内核会分配一页内存（即PAGE_SIZE字节），驱动程序可以在其中写入要返回给用户空间的数据。该缓冲区被传递给名为read_proc的函数：
int (*read_proc)(char *page, char **start, off_t offset, int count, int *eof, void *data);
参数说明：
page
是要写入数据的缓冲区；
start
说明感兴趣的数据在页面中写入的位置（稍后会详细介绍）；
offset
含义与read方法相同。
count
含义与read方法相同。
eof
指向一个整数的指针，驱动程序必须设置该整数以表明它没有更多数据要返回；
data
是指向驱动程序特定数据的指针，可用于用户记录。
这个函数返回写入到page缓冲区内的数据的字节数，就像read方法一样。eof是一个简单的标志，但是start的使用比较复杂；它的目的就是帮助实现更大的/proc文件（大于一页）。
参数start有一些非常规的用途。它的目的是指出要在哪里（页面内）找到要返回给用户的数据。当proc_read方法被调用时，*start设为NULL。如果将其设为NULL，则内核假定数据从偏移量为0的地址开始写入，就像参数offset等于0一样；换句话说，就是忽略掉参数offset，不论其值为多少。相反，如果将*start设为非NULL值，则内核假定*start+offset为开始地址，然后将数据返回给用户。一般来说，只有少量的数据的话，直接忽略掉参数start就好。更复杂的方法考虑start和offset参数配合使用。
参数start可以解决长久以来困扰/proc文件的一个主要问题。有时候，连续调用read系统调用时，ASCII表示的内核数据结构会发生变化，读取文件的进程会发现两次调用之间的数据不一致。如果*start被设为一个较小值，用它来增加filp->f_pos，然后据此读取数据，不再需要返回的数据量，从而使f_pos成为read_proc过程的内部记录号。
例如，如果read_proc函数正在从大型结构数组中返回信息，并且在第一次调用中返回了其中5个结构，则可以将* start设置为5。下一次调用将提供与偏移量相同的值; 然后驱动程序知道开始从数组中的第六个结构返回数据。可以在fs/proc/generic.c中看到。
请注意，有更好的方法来实现大型/proc文件; 它被称为seq_file，我们很快就会讨论它。 首先，先看一下普通的/proc的示例。 这是一个简单的scull设备的read_proc实现：
int scull_read_procmem(char *buf, char **start, off_t offset, int count,
int *eof, void *data)
{
int i,j,len=0;
int limit = count - 80; /* 打印不能超过这个大小 */
for (i = 0; i < scull_nr_devs && len <= limit; i++)
{
struct scull_dev *d = &scull_devices[i];
struct scull_qset *qs = d->data;
if (down_interruptible(&d->sem))
{
return -ERESTARTSYS;
}
len += sprintf(buf+len,"\nDevice %i: qset %i, q %i, sz %li\n",
i, d->qset, d->quantum, d->size);
for (; qs && len <= limit; qs = qs->next) /* scan the list */
{
len += sprintf(buf + len, " item at %p, qset at %p\n",
qs, qs->data);
if (qs->data && !qs->next) /* dump only the last item */
{
for (j = 0; j < d->qset; j++)
{
if (qs->data[j])
{
len += sprintf(buf + len," % 4i: %8p\n",
j, qs->data[j]);
}
}
}
}
up(&scull_devices[i].sem);
}
*eof = 1;
return len;
}
这是一个相当典型的read_proc实现。 它假定永远不会需要生成多个页面的数据，因此忽略start和offset。 但是，小心不要超出缓冲区，以防万一。