C语言读取/proc/interrupts缺失IPI行的原因与修复方法

问题原因 #

• /proc属于Linux虚拟文件系统，其下的文件内容并非预先存储在磁盘上，而是内核在读取时动态生成，和普通磁盘文件的读取逻辑存在差异：
  1. 单次read调用不一定会返回全部内容，内核通常限制单次read最多返回1页（多数架构默认是4KB）大小的内容，你测试中单次read仅返回了3626字节，刚好接近4KB上限，所以只拿到了前面的硬件中断部分，末尾的IPI内容需要再次调用read才能获取。
  2. 当前代码仅执行了一次read就关闭了文件，自然丢失了后半部分的IPI相关行。
• 原有代码还存在缓冲区溢出风险：当read返回8192字节时，buffer[n] = 0会写入数组越界位置，可能触发未定义行为。

修复方案 #

修改代码逻辑，循环调用read直到返回值为0（代表内容读取完毕），同时预留缓冲区空间存放字符串结束符，参考修复后的代码：

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

// 16KB大小足够覆盖绝大多数场景下的/proc/interrupts内容，CPU核心数极多可再调大
#define BUF_SIZE 16384

int main(int argc, char **argv)
{
        int source, n;
        unsigned char *buffer = malloc(BUF_SIZE);
        int total_read = 0;

        if (!buffer) {
            perror("malloc failed");
            return 1;
        }

        source = open("/proc/interrupts", O_RDONLY);
        if (source < 0) {
            perror("open failed");
            free(buffer);
            return 1;
        }

        // 循环读取直到内容全部返回
        while ((n = read(source, buffer + total_read, BUF_SIZE - total_read - 1)) > 0) {
            total_read += n;
        }

        close(source);
        buffer[total_read] = 0; // 补字符串结束符

        printf("%d chars in /proc/interrupts:\n", total_read);
        printf("%s", buffer);

        free(buffer);
        return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者IRatherStayPrivate