2.用户空间与内核的接口

 

 

procfs（/proc文件系统）；sysctl（/proc/sys目录）；sysfs（/sys文件系统）
==============================================================================
内核通过各种不同的接口吧内部信息输出到用户空间。其中有3个特殊接口（在这之中有2个虚拟文件系统）
    procfs（/proc文件系统）
        这是一个虚拟文件系统，通常mount在/proc，允许内核以文件的形式向用户空间输出内部信息。这些信息并没有实际存在于磁盘中。
        网络代码注册文件位于/proc/net，在系统引导或模块加载时进行注册


        
    sysctl（/proc/sys目录）
        此接口允许用户空间读取or修改内核变量的值。注意：不是所有的变量在此接口都是可见的。可以通过两种方式访问sysctl输出的变量：
            1.sysctl系统调用
            2.procfs：当内核支持procfs时，会在/proc目录下添加一个特殊目录/proc/sys，为每个由sysctl输出的内核变量引入一个文件。
        /proc/sys目录下的文件实际上就是一个个内核变量；内核变量定义了在/proc/sys目录下的路径；定义了文件名；定义了访问权限。有些变量内容是在引导期间静态定义的；其他的则是运行期间添加的（例如模块新功能、模块加载卸载）。。
        /proc/sys目录下的文件和目录都是基于ctl_table结构定义的；ctl_table结构实例的注册和除名是通过register_sysctl_table、unregister_sysctl_table函数完成的。
        struct ctl_table

        {
        int ctl_name; /* Binary ID */                                    //###结点标识，同一层的结点用不同的数字来标识

        const char *procname; /* Text ID for /proc/sys, or zero */      //###/proc/sys目录下的文件名

        void *data;                                                        //###实际的系统参数在内核中的数据结构

        int maxlen;                                                        //###内核变量的尺寸大小

        mode_t mode;                                                    //###/proc/sys目录下对应文件的访问权限

        ctl_table *child;                                                //###子结点的clt_table结构指针

        proc_handler *proc_handler; /* Callback for text formatting */    //###对/proc/sys下面的文件读写的时候将调用这个例程
        ctl_handler *strategy; /* Callback function for all r/w */        //###用sysctl读写系统参数时候，将调用这个例程
        //###根据文件关联的变量种类而定，proc_handler、strategy的初始化会不同；
        //###初始化proc_handler的函数：proc_dostring、proc_dointvec、proc_dointvec_minmax等等
        //###初始化strategy的函数：sysctl_string、sysctl_intvec等等

        struct proc_dir_entry *de; /* /proc control block */            //###指向在/proc/sys中的结点(proc文件系统数据结构）

        void *extra1;                                                    //###2个可选参数，通常用于蒂尼变量的最大值和最小值
        void *extra2;                                                    //###例如ip_local_port_range文件使用这2个指针限定了port的范围
        };



        
    sysfs（/sys文件系统）
        这是一种相对较新的文件系统，sysctl所输出的部分信息被移植到sysfs。
    
-------------------------------------------------------------------------
procfs：主要输出只读数据；
sysctl：大多数sysctl信息都是可读可写的。


procfs：输出相对复杂的数据结构，或者有特使格式要求时，使用procfs
sysctl：输出简单的内核变量or数据结构关联的一些文件

 

ioctl系统调用；Netlink套接字(socket)
=====================================================================================
多数网络内核功能都可以用Netlink或ioctl接口进行配置。
    ioctl系统调用
        ioctl（输入/输出控制）系统调用操作的对象是一个文件，通常是用户实现特殊设备所需但标准文件系统没有提供的操作。
        网络代码使用ioctl的方式：socket系统调用返回的套接字描述符(socket descriptor)传给ioctl
        老一代的命令也使用ioctl接口，例如ifconfig、route等
        
        例如键入命令ifconfig eth0 mtu 1250:ifconfig会打开一个套接字，用从系统管理员那里接受的信息初始化一个本地数据结构，然后以ioctl调用传送给内核。
            意思是内核接收到ioctl调用后，会根据函数参数去路由相应的函数处理例程？
        
        
        
    Netlink套接字(socket)
        这是网络应用程序与内核通信时最新的首选机制。IPROUTE2包大多数命令都使用此接口