Procfs

上一章有了 pipe 和 fd，现在进程可以互相传数据了。但还有一个问题：用户程序没有办法查询"系统里现在有哪些进程"——这类信息只存在内核里，外面拿不到。 加专用 syscall 当然可以，但 Linux 选择了一个更优雅的方案：procfs。 一切皆文件 procfs 的思路是：把内核状态伪装成文件，挂在 /proc/ 目录下。 /proc/0/status → 进程 0 的信息 /proc/1/status → 进程 1 的信息 用户程序用完全一样的 open/read/close 就能读到，不需要学新 API： int fd = open("/proc/1/status"); read(fd, buf, 128); // buf 里是 "pid: 1\nstate: running\nparent: 0\n" 这就是 Linux “一切皆文件” 哲学的体现——统一接口，背后实现可以完全不同。 虚拟文件和真实文件的区别 普通文件的 read：从磁盘读数据。 procfs 文件的 read：内核现场生成内容，没有磁盘，没有 inode，数据就是 procs[] 数组里的字段格式化出来的字符串。 open("/proc/1/status") → vfs_open 识别 "/proc/" 前缀 → procfs_open 解析 pid，格式化状态字符串存入内核 buf → 返回 VFile（type=VFILE_PROC） read(fd, buf, len) → vfs_read 识别 VFILE_PROC → 从内核 buf 按 offset 拷贝给用户 实现 procfs 内核结构 typedef struct { int used; uint32_t pid; char buf[256]; // open 时格式化好的字符串 uint32_t buf_len; uint32_t offset; // 支持分段 read } proc_fd_t; open 时一次性生成完整字符串，后续 read 只是按 offset 切片拷贝——和普通文件行为完全一致，可以多次 read。 ...