linux内核中的debugfs该怎样去使用呢？
二、简介
debugfs可用于内核向用户空间提供信息，debugfs是个小型的文件系统，与/proc和sysfs不同，debugfs没有较为严苛的规则和定义，我们可以在里面放置想要的任何信息，以便于系统开发和调试。
通常使用如下命令安装debugfs：
mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
或者：
mount -t debugfs debugfs /sys/kernel/debug/
也可以在/etc/fstab文件中使用等效的语句：
默认情况下，在一些发行版的linux系统中，只有root用户可以访问debugfs根目录。
注意，在内核源码中，debugfs api仅以gpl方式导出到模块。
三、debugfs的api
1、在debugfs中创建目录
使用debugfs的代码应包含头文件。然后是创建至少一个目录来保存一组debugfs文件，可使用下列api实现：
struct dentry *debugfs_create_dir(const char *name, struct dentry *parent);
当函数执行成功后，将在指定的父目录下创建一个名为name的目录，如果parent为null，则该目录将在debugfs根目录中创建。
函数执行成功后，返回一个指向struct dentry的指针，可用于在目录中创建文件。
如果返回值为err_ptr(-error)则表明出现了问题，如果返回err_ptr(-enodev)，则表明内核是在没有debugfs支持的情况下构建，这时候相关api将失效。
2、在debugfs目录中创建文件
在debugfs目录中创建文件的常用api是：
struct dentry *debugfs_create_file(const char *name, umode_t mode,struct dentry *parent, void *data,const struct file_operations *fops);
name是要创建文件的名称。
mode描述了文件应具有的访问权限。
parent表示应保存该文件的目录，数据将存储在生成的inode结构的i_private字段中。
fops是一个实现文件行为的一组文件操作。struct file_operations中包含了关于文件操作的很多接口函数，此处至少应提供read()和write()操作，其他操作可以根据实际情况实现。
该函数返回值将是指向所创建文件的dentry指针，如果发生错误，则返回err_ptr(-error)，如果缺少debugfs支持，则返回err_ptr(-enodev)。
3、创建一个具有初始大小的文件
创建一个具有初始大小的文件，可以使用以下api：
void debugfs_create_file_size(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, void *data, const struct file_operations *fops, loff_t file_size);
file_size是初始文件大小，其他参数与函数debugfs_create_file相同。
4、创建包含单个整数值（十进制）的文件
在多数情况下，创建一组文件操作并不是必需的，这时候可以使用以下助手函数创建包含单个整数值的文件：
//创建包含u8整数值的文件void debugfs_create_u8(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u8 *value); //创建包含u16整数值的文件void debugfs_create_u16(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u16 *value); ////创建包含u32整数值的文件void debugfs_create_u32(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u32 *value); //创建包含u64整数值的文件void debugfs_create_u64(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u64 *value);
这些文件支持读取和写入给定值；如果不支持写入特定文件，只需相应设置模式位即可，使用上述api创建的文件中的值是十进制的。
5、创建包含单个十六进制值的文件：
如果需要设置十六进制，可以使用以下api函数：
void debugfs_create_x8(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u8 *value); void debugfs_create_x16(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u16 *value); void debugfs_create_x32(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u32 *value); void debugfs_create_x64(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u64 *value);
只要我们知道要导出的值的大小，上述函数就非常有用。但是需要注意的是，某些类型在不同体系结构上可能具有不同的宽度。下列函数可以在这种特殊情况下提供帮助：
void debugfs_create_size_t(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, size_t *value);
debugfs_create_size_t()函数将创建一个debugfs文件来表示size_t类型的变量。
6、创建包含unsigned long 类型的变量的文件
对于十进制和十六进制的 unsigned long 类型的变量可使用以下助手函数：
struct dentry *debugfs_create_ulong(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, unsigned long *value); void debugfs_create_xul(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, unsigned long *value);
7、创建包含布尔类型的文件
对于布尔值可使用下列api函数：
void debugfs_create_bool(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, bool *value);
读取结果文件将产生y（对于非零值）或n，后跟换行符。如果想要向该文件写入数值，该文件将接收大写或小写值，或者1或0，其他任何的输入都将被忽略。
8、创建包含atomic_t类型的值的文件
atomic_t值可使用以下api函数放置在debugfs中：
void debugfs_create_atomic_t(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, atomic_t *value)
读取该文件将获取atomic_t值，写入该文件将设置atomic_t值。
9、创建包含二进制数据块的文件
也可以导出二进制数据块，数据块具有以下结构和功能：
struct debugfs_blob_wrapper { void *data; unsigned long size;};struct dentry *debugfs_create_blob(const char *name, umode_t mode,struct dentry *parent,struct debugfs_blob_wrapper *blob);
如果想转储一个寄存器块，debugfs提供了两个函数：1、创建一个只有寄存器的文件。2、在另一个顺序文件的中间位置插入一个寄存器块:
struct debugfs_reg32 { char *name; unsigned long offset;};struct debugfs_regset32 { const struct debugfs_reg32 *regs; int nregs; void __iomem *base; struct device *dev; /* optional device for runtime pm */};debugfs_create_regset32(const char *name, umode_t mode,struct dentry *parent,struct debugfs_regset32 *regset);void debugfs_print_regs32(struct seq_file *s, const struct debugfs_reg32 *regs,int nregs, void __iomem *base, char *prefix);
debugfs_print_regs32()中的base参数可能为0，但可能希望使用__stringify构建reg32数组，许多寄存器名(宏)实际上是寄存器基数上的字节偏移量。
10、创建u32数组的文件
如果想在debugfs中转储一个u32数组，可使用以下api：
struct debugfs_u32_array { u32 *array; u32 n_elements;};void debugfs_create_u32_array(const char *name, umode_t mode,struct dentry *parent,struct debugfs_u32_array *array);
array参数包装了一个指向数组数据及其元素数量的指针。
注意：一旦数组被创建，它的大小不能被改变。
11、创建与设备相关的seq_file
有一个助手函数可用于创建与设备相关的seq_file：
void debugfs_create_devm_seqfile(struct device *dev,const char *name,struct dentry *parent, int (*read_fn)(struct seq_file *s,void *data));
dev参数是与这个debugfs文件相关的设备。
read_fn是一个函数指针，用于调用它来打印seq_file内容。
12、为debugfs中的文件重命名
如果想要重命名debugfs目录下的文件名，可使用以下api：
struct dentry *debugfs_rename(struct dentry *old_dir,struct dentry *old_dentry, struct dentry *new_dir,const char *new_name);
调用debugfs_rename()将为现有的debugfs文件(可能在不同的目录中)提供一个新名称，在调用debugfs_rename()之前必须不存在new_name，返回值是带有更新后信息的old_dentry。
13、为debugfs目录中的文件创建符号链接
符号链接可通过debugfs_create_symlink()创建：
struct dentry *debugfs_create_symlink(const char *name,struct dentry *parent,const char *target);
14、删除debugfs创建的目录或者文件
在debugfs中创建的所有目录都不会自动清除。如果在没有显式删除debugfs项的情况下卸载了一个模块，这时结果将是出现大量过时的指针，还可能会出现一些奇怪的行为。因此，必须存在删除创建的所有文件和目录的操作和入口点。
可使用以下api删除文件:
void debugfs_remove(struct dentry *dentry);
如果dentry值是null或错误值，这时候将不会删除任何内容。
使用下列api可以删除整个目录层级结构，在调试的时候可以使用：
void debugfs_remove_recursive(struct dentry *dentry);
如果将指向与顶级目录对应的dentry的指针传递给该debugfs_remove_recursive()，这时候该目录下的整个层次结构将被删除。
更多api可参见文末附上的参考链接。
四、实验代码
在本小节中，将使用上述提到的api在debugfs中创建目录，并导出相应的参数描述文件，然后在命令行中对其进行查看，首先设计代码：
/** * @file debugfs_demo.c * @author your name (you@domain.com) * @brief debugfs api usage * @version 0.1 * @date 2023-08-17 * * @copyright copyright (c) 2023 * */#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define buffer_size 256static char buffer[buffer_size];static struct dentry *debugfs_demo_dir;static u8 u8data = 90;static u32 booldata = false;static struct dentry *general_file, *u8data_dentry , *x8data_dentry, *bool_dentry;static int general_file_open (struct inode *inode, struct file *file){ printk(kern_infodo general_file_open ops); return 0;}static ssize_t general_file_read (struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff){ return simple_read_from_buffer(ubuf,size,loff,buffer,buffer_size);}static ssize_t general_file_write (struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff){ if(size > buffer_size)return -einval; return simple_write_to_buffer(buffer,buffer_size,loff,ubuf,size);}static struct file_operations general_file_ops = { .open = general_file_open, .read = general_file_read, .write = general_file_write};static char data[4]={0x01,0x05,0x12,0x23};static struct debugfs_blob_wrapper blobdata = {data,4};static int __init debugfs_demo_init(void){ //1、create debugfs_demo_dir dir in debugfs debugfs_demo_dir = debugfs_create_dir(debugfs_demo_dir,null); if (!debugfs_demo_dir) { pr_err( failed to create debugfs entry debugfs_demo_dir); return -1; } //2、create general_file in debugfs_demo_dir general_file = debugfs_create_file(general_file,0644,debugfs_demo_dir,null,&general_file_ops); //3、create u8data in debugfs u8data_dentry = debugfs_create_u8(u8data,0644,debugfs_demo_dir,&u8data); //4、create x8data in debugfs x8data_dentry = debugfs_create_x8(x8data,0644,debugfs_demo_dir,&u8data); //5、create booldata in debugfs bool_dentry = debugfs_create_bool(booldata, 0644, debugfs_demo_dir, &booldata); //6、create blobdata in debugfs debugfs_create_blob(blobdata,0644,debugfs_demo_dir,&blobdata); printk(kern_infodebugfs demo create successful); return 0;}static void __exit debugfs_demo_exit(void){ debugfs_remove_recursive(debugfs_demo_dir); printk(kern_infodebugfs_demo_exit);}module_init(debugfs_demo_init);module_exit(debugfs_demo_exit);module_author(iriczhao);module_license(gpl);
在上述代码中，将在debugfs中创建一个名为debugfs_demo_dir的目录，并且在该目录中导出五种类型的数据：
1、通用文件数据：general_file，值默认没指定
2、以十进制导出数据：u8data，值为90
3、以十六进制导出数据：x8data，值为0x5a
4、布尔类型数据：booldata，值为n
5、blob类型数据：blobdata，值为0x01,0x05,0x12,0x23
将上述代码以模块方式构建后（模块名debugfs_demo.ko）拷贝到目标平台中，使用mount命令查看目前已挂载的文件系统：
发现并没有挂载debugfs，这时候使用以下命令可以手动挂载debugfs：
mount -t debugfs debugfs /sys/kernel/debug/
接着将debugfs_demo.ko加载进内核，完成后将路径切换进/sys/kernel/debug：
这时候看到期望的debugfs目录debugfs_demo_dir导出成功，然后切换进该目录中：
看见了在驱动程序中创建的五个文件，分别查看一下数据：
从输出结果分析，数据符合驱动程序运行后预期的结果！
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debugfs可用于内核向用户空间提供信息，debugfs是个小型的文件系统，与/proc和sysfs不同，debugfs没有较为严苛的规则和定义，我们可以在里面放置想要的任何信息，以便于系统开发和调试。
通常使用如下命令安装debugfs：
mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
或者：
mount -t debugfs debugfs /sys/kernel/debug/
也可以在/etc/fstab文件中使用等效的语句：
默认情况下，在一些发行版的linux系统中，只有root用户可以访问debugfs根目录。
注意，在内核源码中，debugfs api仅以gpl方式导出到模块。
三、debugfs的api
1、在debugfs中创建目录
使用debugfs的代码应包含头文件。然后是创建至少一个目录来保存一组debugfs文件，可使用下列api实现：
struct dentry *debugfs_create_dir(const char *name, struct dentry *parent);
当函数执行成功后，将在指定的父目录下创建一个名为name的目录，如果parent为null，则该目录将在debugfs根目录中创建。
函数执行成功后，返回一个指向struct dentry的指针，可用于在目录中创建文件。
如果返回值为err_ptr(-error)则表明出现了问题，如果返回err_ptr(-enodev)，则表明内核是在没有debugfs支持的情况下构建，这时候相关api将失效。
2、在debugfs目录中创建文件
在debugfs目录中创建文件的常用api是：
struct dentry *debugfs_create_file(const char *name, umode_t mode,struct dentry *parent, void *data,const struct file_operations *fops);
name是要创建文件的名称。
mode描述了文件应具有的访问权限。
parent表示应保存该文件的目录，数据将存储在生成的inode结构的i_private字段中。
fops是一个实现文件行为的一组文件操作。struct file_operations中包含了关于文件操作的很多接口函数，此处至少应提供read()和write()操作，其他操作可以根据实际情况实现。
该函数返回值将是指向所创建文件的dentry指针，如果发生错误，则返回err_ptr(-error)，如果缺少debugfs支持，则返回err_ptr(-enodev)。
3、创建一个具有初始大小的文件
创建一个具有初始大小的文件，可以使用以下api：
void debugfs_create_file_size(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, void *data, const struct file_operations *fops, loff_t file_size);
file_size是初始文件大小，其他参数与函数debugfs_create_file相同。
4、创建包含单个整数值（十进制）的文件
在多数情况下，创建一组文件操作并不是必需的，这时候可以使用以下助手函数创建包含单个整数值的文件：
//创建包含u8整数值的文件void debugfs_create_u8(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u8 *value); //创建包含u16整数值的文件void debugfs_create_u16(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u16 *value); ////创建包含u32整数值的文件void debugfs_create_u32(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u32 *value); //创建包含u64整数值的文件void debugfs_create_u64(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u64 *value);
这些文件支持读取和写入给定值；如果不支持写入特定文件，只需相应设置模式位即可，使用上述api创建的文件中的值是十进制的。
5、创建包含单个十六进制值的文件：
如果需要设置十六进制，可以使用以下api函数：
void debugfs_create_x8(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u8 *value); void debugfs_create_x16(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u16 *value); void debugfs_create_x32(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u32 *value); void debugfs_create_x64(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, u64 *value);
只要我们知道要导出的值的大小，上述函数就非常有用。但是需要注意的是，某些类型在不同体系结构上可能具有不同的宽度。下列函数可以在这种特殊情况下提供帮助：
void debugfs_create_size_t(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, size_t *value);
debugfs_create_size_t()函数将创建一个debugfs文件来表示size_t类型的变量。
6、创建包含unsigned long 类型的变量的文件
对于十进制和十六进制的 unsigned long 类型的变量可使用以下助手函数：
struct dentry *debugfs_create_ulong(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, unsigned long *value); void debugfs_create_xul(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, unsigned long *value);
7、创建包含布尔类型的文件
对于布尔值可使用下列api函数：
void debugfs_create_bool(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, bool *value);
读取结果文件将产生y（对于非零值）或n，后跟换行符。如果想要向该文件写入数值，该文件将接收大写或小写值，或者1或0，其他任何的输入都将被忽略。
8、创建包含atomic_t类型的值的文件
atomic_t值可使用以下api函数放置在debugfs中：
void debugfs_create_atomic_t(const char *name, umode_t mode, struct dentry *parent, atomic_t *value)
读取该文件将获取atomic_t值，写入该文件将设置atomic_t值。
9、创建包含二进制数据块的文件
也可以导出二进制数据块，数据块具有以下结构和功能：
struct debugfs_blob_wrapper { void *data; unsigned long size;};struct dentry *debugfs_create_blob(const char *name, umode_t mode,struct dentry *parent,struct debugfs_blob_wrapper *blob);
如果想转储一个寄存器块，debugfs提供了两个函数：1、创建一个只有寄存器的文件。2、在另一个顺序文件的中间位置插入一个寄存器块:
struct debugfs_reg32 { char *name; unsigned long offset;};struct debugfs_regset32 { const struct debugfs_reg32 *regs; int nregs; void __iomem *base; struct device *dev; /* optional device for runtime pm */};debugfs_create_regset32(const char *name, umode_t mode,struct dentry *parent,struct debugfs_regset32 *regset);void debugfs_print_regs32(struct seq_file *s, const struct debugfs_reg32 *regs,int nregs, void __iomem *base, char *prefix);
debugfs_print_regs32()中的base参数可能为0，但可能希望使用__stringify构建reg32数组，许多寄存器名(宏)实际上是寄存器基数上的字节偏移量。
10、创建u32数组的文件
如果想在debugfs中转储一个u32数组，可使用以下api：
struct debugfs_u32_array { u32 *array; u32 n_elements;};void debugfs_create_u32_array(const char *name, umode_t mode,struct dentry *parent,struct debugfs_u32_array *array);
array参数包装了一个指向数组数据及其元素数量的指针。
注意：一旦数组被创建，它的大小不能被改变。
11、创建与设备相关的seq_file
有一个助手函数可用于创建与设备相关的seq_file：
void debugfs_create_devm_seqfile(struct device *dev,const char *name,struct dentry *parent, int (*read_fn)(struct seq_file *s,void *data));
dev参数是与这个debugfs文件相关的设备。
read_fn是一个函数指针，用于调用它来打印seq_file内容。
12、为debugfs中的文件重命名
如果想要重命名debugfs目录下的文件名，可使用以下api：
struct dentry *debugfs_rename(struct dentry *old_dir,struct dentry *old_dentry, struct dentry *new_dir,const char *new_name);
调用debugfs_rename()将为现有的debugfs文件(可能在不同的目录中)提供一个新名称，在调用debugfs_rename()之前必须不存在new_name，返回值是带有更新后信息的old_dentry。
13、为debugfs目录中的文件创建符号链接
符号链接可通过debugfs_create_symlink()创建：
struct dentry *debugfs_create_symlink(const char *name,struct dentry *parent,const char *target);
14、删除debugfs创建的目录或者文件
在debugfs中创建的所有目录都不会自动清除。如果在没有显式删除debugfs项的情况下卸载了一个模块，这时结果将是出现大量过时的指针，还可能会出现一些奇怪的行为。因此，必须存在删除创建的所有文件和目录的操作和入口点。
可使用以下api删除文件:
void debugfs_remove(struct dentry *dentry);
如果dentry值是null或错误值，这时候将不会删除任何内容。
使用下列api可以删除整个目录层级结构，在调试的时候可以使用：
void debugfs_remove_recursive(struct dentry *dentry);
如果将指向与顶级目录对应的dentry的指针传递给该debugfs_remove_recursive()，这时候该目录下的整个层次结构将被删除。
更多api可参见文末附上的参考链接。
四、实验代码
在本小节中，将使用上述提到的api在debugfs中创建目录，并导出相应的参数描述文件，然后在命令行中对其进行查看，首先设计代码：
/** * @file debugfs_demo.c * @author your name (you@domain.com) * @brief debugfs api usage * @version 0.1 * @date 2023-08-17 * * @copyright copyright (c) 2023 * */#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define buffer_size 256static char buffer[buffer_size];static struct dentry *debugfs_demo_dir;static u8 u8data = 90;static u32 booldata = false;static struct dentry *general_file, *u8data_dentry , *x8data_dentry, *bool_dentry;static int general_file_open (struct inode *inode, struct file *file){ printk(kern_infodo general_file_open ops); return 0;}static ssize_t general_file_read (struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff){ return simple_read_from_buffer(ubuf,size,loff,buffer,buffer_size);}static ssize_t general_file_write (struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff){ if(size > buffer_size)return -einval; return simple_write_to_buffer(buffer,buffer_size,loff,ubuf,size);}static struct file_operations general_file_ops = { .open = general_file_open, .read = general_file_read, .write = general_file_write};static char data[4]={0x01,0x05,0x12,0x23};static struct debugfs_blob_wrapper blobdata = {data,4};static int __init debugfs_demo_init(void){ //1、create debugfs_demo_dir dir in debugfs debugfs_demo_dir = debugfs_create_dir(debugfs_demo_dir,null); if (!debugfs_demo_dir) { pr_err( failed to create debugfs entry debugfs_demo_dir); return -1; } //2、create general_file in debugfs_demo_dir general_file = debugfs_create_file(general_file,0644,debugfs_demo_dir,null,&general_file_ops); //3、create u8data in debugfs u8data_dentry = debugfs_create_u8(u8data,0644,debugfs_demo_dir,&u8data); //4、create x8data in debugfs x8data_dentry = debugfs_create_x8(x8data,0644,debugfs_demo_dir,&u8data); //5、create booldata in debugfs bool_dentry = debugfs_create_bool(booldata, 0644, debugfs_demo_dir, &booldata); //6、create blobdata in debugfs debugfs_create_blob(blobdata,0644,debugfs_demo_dir,&blobdata); printk(kern_infodebugfs demo create successful); return 0;}static void __exit debugfs_demo_exit(void){ debugfs_remove_recursive(debugfs_demo_dir); printk(kern_infodebugfs_demo_exit);}module_init(debugfs_demo_init);module_exit(debugfs_demo_exit);module_author(iriczhao);module_license(gpl);
在上述代码中，将在debugfs中创建一个名为debugfs_demo_dir的目录，并且在该目录中导出五种类型的数据：
1、通用文件数据：general_file，值默认没指定
2、以十进制导出数据：u8data，值为90
3、以十六进制导出数据：x8data，值为0x5a
4、布尔类型数据：booldata，值为n
5、blob类型数据：blobdata，值为0x01,0x05,0x12,0x23
将上述代码以模块方式构建后（模块名debugfs_demo.ko）拷贝到目标平台中，使用mount命令查看目前已挂载的文件系统：
发现并没有挂载debugfs，这时候使用以下命令可以手动挂载debugfs：
mount -t debugfs debugfs /sys/kernel/debug/
接着将debugfs_demo.ko加载进内核，完成后将路径切换进/sys/kernel/debug：
这时候看到期望的debugfs目录debugfs_demo_dir导出成功，然后切换进该目录中：
看见了在驱动程序中创建的五个文件，分别查看一下数据：
从输出结果分析，数据符合驱动程序运行后预期的结果！
对电池系统进行可靠阻抗测量的流程总结
通用与本田将联合开发两款使用Ultium电池的新电动车
锂亚电池 锂电池有什么区别？
如何实现嵌入式处理器的低功耗 工作原理是什么？
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linux内核中的debugfs该怎样去使用呢？
汽车行业如何做需求管理
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9月12日发布的iPhone9如今已经基本确定,你们怎么看呢？
苹果如何应对特朗普新总统：库克放话别在意他
智慧景区：物联网电能监测智能管理解决方案
盼望已久的树莓派4计算模块终于发布了！
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物联网产业高速增长下，网络安全问题却与日俱增
折叠屏手机新纪元：华为过境踏雪留痕 折叠屏的“雪地工程”
土壤分析仪的使用方法