[Linux Kernel] 讀取 /proc 底下資料最佳方法: seq_file interface

前言

最近在整合公司內部 Atheros(被高通買下) 晶片的 Router,從原本 2.6.15 升級到 2.6.34.7,升級過程遇到很多困難,其中一項升級 Wireless Driver 部份,發現在 Kernel Socket 與 User Space 溝通之間出了問題,利用 Ioctl 來取得目前在 AP 上面所有 Client 資料(包含 mac address, 處於 N or G mode…等),在 User Space 上會掉資料,後來利用 /proc 底下檔案來跟 User 之間溝通,才沒有發生任何問題,由於輸出的檔案比較多,就偏向用 2.6 Kernel 提供的 seq_file 介面( interface )建立虛擬檔案 (virtual file) 與 User Space 溝通(此方法為 Alexander Viro 所設計),此功能其實在 2.4.15 已經實做了,只是在 2.6 版本才被大量使用。 程式設計師可以透過引入 來實做 seq_file interface,seq_file 最大優勢就是讀取完全沒有4k boundry 的限制,也就是不用管會不會超出 output buffer。

The iterator interface

為了能夠讓 iterator 正常運作,我們必須實做 4 個 function (start, next, stop, show),跑得過程為 start -> show -> next -> show -> next -> stop,為了方便講解,參考 Linux Kernel(4)- seq_file 裡面範例如下:
#include 
#include 
#include  /* Necessary because we use proc fs */
#include  /* for seq_file */
#include 

MODULE_LICENSE("GPL");

#define MAX_LINE 1000
static uint32_t *lines;

/**
 * seq_start() takes a position as an argument and returns an iterator which
 * will start reading at that position.
 */
static void* seq_start(struct seq_file *s, loff_t *pos)
{
    uint32_t *lines;

    if (*pos >= MAX_LINE) {
        return NULL; // no more data to read
    }

    lines = kzalloc(sizeof(uint32_t), GFP_KERNEL);
    if (!lines) {
        return NULL;
    }

    *lines = *pos + 1;

    return lines;
}

/**
 * move the iterator forward to the next position in the sequence
 */
static void* seq_next(struct seq_file *s, void *v, loff_t *pos)
{
    uint32_t *lines = v;
    *pos = ++(*lines);
    if (*pos >= MAX_LINE) {
        return NULL; // no more data to read
    }
    return lines;
}

/**
 * stop() is called when iteration is complete (clean up)
 */
static void seq_stop(struct seq_file *s, void *v)
{
    kfree(v);
}

/**
 * success return 0, otherwise return error code
 */
static int seq_show(struct seq_file *s, void *v)
{
    seq_printf(s, "Line #%d: This is Brook's demo\n", *((uint32_t*)v));
    return 0;
}

static struct seq_operations seq_ops = {
    .start = seq_start,
    .next  = seq_next,
    .stop  = seq_stop,
    .show  = seq_show
};

static int proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    return seq_open(file, &seq_ops);
}

static struct file_operations proc_ops = {
    .owner   = THIS_MODULE, // system
    .open    = proc_open,
    .read    = seq_read,    // system
    .llseek  = seq_lseek,   // system
    .release = seq_release  // system
};

static int __init init_modules(void)
{
    struct proc_dir_entry *ent;

    ent = create_proc_entry("brook", 0, NULL);
    if (ent) {
        ent->proc_fops = &proc_ops;
    }
    return 0;
}

static void __exit exit_modules(void)
{
    if (lines) {
        kfree(lines);
    }
    remove_proc_entry("brook", NULL);
}

module_init(init_modules);
module_exit(exit_modules);
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[C/C++] 判斷檔案是否存在 file_exists

在 PHP 函式裡面,有直接 file_exists 可以使用,相當方便:
在 C 裡面該如何實做?有兩種方式如下:

1. 直接開檔

bool file_exists(const char * filename)
{
    if (FILE * file = fopen(filename, "r"))
    {
        fclose(file);
        return true;
    }
    return false;
}
C++ 寫法
std::fstream foo;

foo.open("bar");

if(foo.is_open() == true)
     std::cout << "Exist";
else 
     std::cout << "Doesn't Exist";[/code]

2. 讀取檔案狀態

#include int file_exists (char * fileName) { struct stat buf; int i = stat ( fileName, &buf ); /* File found */ if ( i == 0 ) { return 1; } return 0; }

[C/C++] 將字串轉成 16 進位

最近在碰嵌入式系統遇到一個還蠻常見的問題,我要將16進位的字串(例如 AAC2) test 轉成16進位的 unsigned int,讓我可以進行 & | not 一些二進位運算,底下是轉換程式,大家參考看看 int power(int x,int n) { int i; int num = 1; for(i=1;i<=n;i++) num*=x; return num; } int transfer_string_to_hex(unsigned char *str_name) { char string[]="0123456789ABCDEF"; int number[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15}; int i = 0; int j = 0; int str_number = 0; for(i=0; ipow 這個函式可以使用,所以自己寫了 power 來取代,我用在偵測網路線是否有插上: int detect_wan_wire() { FILE *fp = NULL; unsigned char *pch; unsigned char buf[128] = {0}; unsigned int mask = 0x0004; int retry = 3; int res = 0; int i = 0; unsigned int a; unsigned int b; sprintf(buf, "mii_mgr -g -p 7 -r 1 > %s", WAN_FILE); system(buf); char * pEnd; long int li1, li2, li3, li4; for (i=0; iAND, OR, XOR, NOT 與16 進制

[C/C++] cstring (string.h) 函式:strcat, strncat, strcmp, strncmp

串接函式 strcat

strcat 此函式用來連接兩字串合併成單一字串,直接看底下範例:
/* strcat example */
#include 
#include 

int main ()
{
  char str[80];
  strcpy (str,"these ");
  strcat (str,"strings ");
  strcat (str,"are ");
  strcat (str,"concatenated.");
  puts (str);
  return 0;
}
output:
these strings are concatenated. 
看一下 strcat 原始碼:
char *
strcat(char * __restrict s, const char * __restrict append)
{
    char *save = s;

    for (; *s; ++s);
    while ((*s++ = *append++));
    return(save);
}
設定指標 save 成 source,再將 s 指標指向最後,接下來根據 append 字串一個一個往後串接,直到碰到 \0 終止 while 迴圈,最後在將指標 *save 回傳即可。

比較函式 strcmp

strcmp 用來比較兩字串是否相同,相同回傳 0,不相同則回傳兩字串 ASCII 相減的值。底下範例:
/* strcmp example */
#include 
#include 

int main ()
{
  char szKey[] = "apple";
  char szInput[80];
  do {
     printf ("Guess my favourite fruit? ");
     gets (szInput);
  } while (strcmp (szKey,szInput) != 0);
  puts ("Correct answer!");
  return 0;
}
來看看 strcmp 原始碼
#include 

/*
 * Compare strings.
 */
int
strcmp(s1, s2)
    const char *s1, *s2;
{
    while (*s1 == *s2++)
        if (*s1++ == 0)
            return (0);
    return (*(const unsigned char *)s1 - *(const unsigned char *)(s2 - 1));
}
大家可以看到,比對字串會依序比對,直到 s1 最後字元 \0 則會回傳 0 代表比對成功,如果中途有字元比對不同,則會將兩個字元相減回傳。

串接函式 strncat

strncat 用來串接指定多少字元,底下範例:
/* strncat example */
#include 
#include 

int main ()
{
  char str1[20];
  char str2[20];
  strcpy (str1,"To be ");
  strcpy (str2,"or not to be");
  strncat (str1, str2, 6);
  printf("%s\n", str1);
  return 0;
}
strncat 原始碼
#include 

/*
 * Concatenate src on the end of dst.  At most strlen(dst)+n+1 bytes
 * are written at dst (at most n+1 bytes being appended).  Return dst.
 */
char *
strncat(char * __restrict dst, const char * __restrict src, size_t n)
{
    if (n != 0) {
        char *d = dst;
        const char *s = src;

        while (*d != 0)
            d++;
        do {
            if ((*d = *s++) == 0)
                break;
            d++;
        } while (--n != 0);
        *d = 0;
    }
    return (dst);
}
一樣是先將 dst 指標指向最後一個字元+1,再根據需要串接的大小來決定 dst 最後的指標。

比較函式 strncmp

直接看範例,比較字串前兩個字元是否相同,如果相同則印出
/* strncmp example */
#include 
#include 

int main ()
{
  char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };
  int n;
  puts ("Looking for R2 astromech droids...");
  for (n=0 ; n<3 ; n++)
    if (strncmp (str[n],"R2xx",2) == 0)
    {
      printf ("found %s\n",str[n]);
    }
  return 0;
}[/code]
strncmp 原始碼
#include 

int
strncmp(s1, s2, n)
    const char *s1, *s2;
    size_t n;
{

    if (n == 0)
        return (0);
    do {
        if (*s1 != *s2++)
            return (*(const unsigned char *)s1 -
                *(const unsigned char *)(s2 - 1));
        if (*s1++ == 0)
            break;
    } while (--n != 0);
    return (0);
}
最後參數傳入 0 則會直接回傳 0,依序比對,直到 n =0 的時候跳出比較迴圈,然後回傳 0,代表比對成功。

[C/C++] cstring (string.h) 搜尋函式:strstr, strchr

strstr

這次介紹 C 語言常用 string 函式:strstr,主要是針對兩個輸入參數做比對,Parameters 1輸入字串Parameters 2找尋字串,strstr 會先將頭一次比對成功的 pointer 回傳,也就是如果要找尋 appleboyappleboy 字串中的 boy,函式會回傳第一次比對成功的 boy pointer,而並非回傳最後一個比對到的,底下是一個參考範例:
/* strstr example */
#include 
#include 

int main ()
{
  char str[] ="This is a simple string";
  char * pch;
  /* 找尋 simple 字串 */
  pch = strstr (str,"simple");
  /* 將 simple 換成 sample */
  strncpy (pch,"sample",6);
  puts (str);
  return 0;
}
看一下 Kernel 原始檔案,strstr 函式:
/*
 * Find the first occurrence of find in s.
 */
char *
strstr(s, find)
    const char *s, *find;
{
    char c, sc;
    size_t len;

    if ((c = *find++) != 0) {
        len = strlen(find);
        do {
            do {
                if ((sc = *s++) == 0)
                    return (NULL);
            } while (sc != c);
        } while (strncmp(s, find, len) != 0);
        s--;
    }
    return ((char *)s);
}
先將 sc 指定為內容字串,c 指定為找尋字串,利用兩個迴圈開始一一筆對,利用 strncmp 比對字串,在將比對成功的 pointer 回傳,但是回傳之前需要在將 s– 回到前一個指標,這樣就ok了。

strchr

這字串用來找尋第一次比對成功單一字母符號,也是一樣回傳該指標,底下是範例:
/* strchr example */
#include 
#include 

int main ()
{
  char str[] = "This is a sample string";
  char * pch;
  printf ("Looking for the 's' character in \"%s\"...\n",str);
  pch=strchr(str,'s');
  while (pch!=NULL)
  {
    printf ("found at %d\n",pch-str+1);
    pch=strchr(pch+1,'s');
  }
  return 0;
}
上面範例很容易,那底下來看看完整 strchr 程式碼:
char * strchr
(const char *p, int ch)
{
    char c;

    c = ch;
    for (;; ++p) {
        if (*p == c)
            return ((char *)p);
        if (*p == '\0')
            return (NULL);
    }
    /* NOTREACHED */
}
就只能針對單一字母符號做搜尋,跟 strstr 不同的是 strstr 是針對多個字母符號搜尋,很好區別吧 ^^。

[網站] 好站連結 (七) Android, javascript, Css, PHP, Perl, FreeBSD, Linux

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[PHP] GoEz Framework

[C/C++] count 1 bits of input value by shifting.

之前寫了一篇:『[C/C++] 計算二進位任意數含有多少個位元為1?』,裡面用 n &= (n – 1); 的方式來計算二進位數字總共會得到多少 bit,這次來紀錄利用 shift 方式也可以得到總共含有多少 bit 數目,函式如下:
#include 
#include 
int count_1_bit_count(unsigned int);
int main(){
    int count = 0, a;
    a = 1023;
    count = count_1_bit_count(a);
    printf("%d有%d個位元為1\n\n", a, count);
    system("pause");
    return 0;
}
int count_1_bit_count(unsigned int n)
{
    int count = 0;
    for(count = 0; n != 0; n >>= 1L)
    {    
        if(n & 0x01)
            count++;
    }    
    return count;
}
關鍵就是在 n >>= 1L,把該數字往右位移 1 bit,然後跟 0x01 去做 and,如果數字大於0,count 就加 1。

[C/C++] C語言切割字串函式 strsep,分析 URL GET 參數

今天來簡介 UNIX 內建的 strsep 函式,這在 Windows Dev-C++ 是沒有支援的,在寫 UNIX 分析字串常常需要利用到此函式,大家可以 man strsep 來看如何使用 strsep,假設我們要分析 URL Get 字串:user_command=appleboy&test=1&test2=2,就可以利用兩次 strsep 函式,將字串全部分離,取的個別的 name, value。strsep(stringp, delim) 第一個參數傳入需要分析的字串,第二個參數傳入 delim 符號,假設 stringp 為 NULL 字串,則函式會回傳 NULL,換句話說,strsep 會找到 stringp 字串第一個出現 delim 符號,並將其取代為 \0 符號,然後將 stringp 更新指向到 \0 符號的下一個字串,strsep() function 回傳原來的 stringp 指標。看上面文字敘述,好像不太瞭解,沒關係,底下是 UNIX strsep.c 的原始碼:
/*
 * Get next token from string *stringp, where tokens are possibly-empty
 * strings separated by characters from delim.
 *
 * Writes NULs into the string at *stringp to end tokens.
 * delim need not remain constant from call to call.
 * On return, *stringp points past the last NUL written (if there might
 * be further tokens), or is NULL (if there are definitely no more tokens).
 *
 * If *stringp is NULL, strsep returns NULL.
 */
char *
strsep(stringp, delim)
    char **stringp;
    const char *delim;
{
    char *s;
    const char *spanp;
    int c, sc;
    char *tok;

    if ((s = *stringp) == NULL)
        return (NULL);
    for (tok = s;;) {
        c = *s++;
        spanp = delim;
        do {
            if ((sc = *spanp++) == c) {
                if (c == 0)
                    s = NULL;
                else
                    s[-1] = 0;
                *stringp = s;
                return (tok);
            }
        } while (sc != 0);
    }
    /* NOTREACHED */
}
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