内存文件系统 /sys文件 bus总线 kobject kset(一)
sysfs挂载/sys目录下 如
bloak目录，存放块设备信息。每个块设备都会对应bloak目录下的一个子目录记录设备的相关信息。
bus 每条总线在该文件夹下对应一个子目录，如i2c目录，子目录如i2c下又对应两个子目录 Devices目录和Drivers目录 Drivers目录：包括注册到该总线的所有的设备驱动 Devices目录：对应属于该总线类型的设备
class目录：按照设备功能进行分类，如net子目录包含了网络接口
devices：所有设备
kernel:内核的配置参数
module:系统中所有模块的信息
firmware:系统中的固件
FS:系统中的文件系统
power：系统中电源选项
所有的设备都位于devices目录中，别的目录下设备会通过链接连接到device目录下
kobject 面向对象的管理机制，创建一个kobject对象，就会在/sys下创建一个目录
structk object {
constchar
*name;
structlist_head
entry;
structkobject
*parent;//指向父对象
structkset
*kset;
structkobj_type
*ktype;
structsysfs_dirent *sd;
structkref
kref;//对象引用计数
unsignedint state_initialized:1;
unsignedint state_in_sysfs:1;
unsignedint state_add_uevent_sent:1;
unsignedint state_remove_uevent_sent:1;
};
注册kobject步骤 函数
kobject_init(struct kobject * kobj) 初始化 kobject_add(struct kobject * kobj) 添加对象 kobject_init_and_add(struct kobject *kobj, struct kobj_type*ktype,struct kobject *parent, const char *fmt, ...) 相当于完成上面两步。struct kobject *parent表示目录，如果为空创建在sysfs目录下，*fmt表示设备名字 kobject_del() 删除对象 kobject_get()将kobject对象计数加1 kobject_put() kobject对象计数减1
文件属性
Kobject的ktype成员是一个指向kobj_type结构的指针, 该结构中记录了kobject对象的一些属性以及一些操作。
struct kobj_type {
void(*release)(struct kobject *kobj);
struct sysfs_ops *sysfs_ops; //读写 属性文件
struct attribute **default_attrs; //属性文件
};
release:用于释放kobject占用的资源,当kobject的引用计数为0时被调用。
属性结构体
struct attribute {
char *name; /*属性文件名*/
mode_tmode; /*属性的保护位*/ //读写属性
};
struct attribute (属性):对应于kobject的目录下的一个文件,Name成员就是文件名。
结构体读写
struct sysfs_ops
{
ssize_t(*show)(struct kobject *, struct attribute *,char *);
ssize_t(*store)(struct kobject *,struct attribute *,const char *,size_t);
};
Show:当用户读属性文件时,该函数被调用,该函数将属性值存入buffer中返回给用户态;
Store:当用户写属性文件时,该函数被调用,用于存储用户传入的属性值。
kobject模块测试源码
#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/stat.h>
MODULE_AUTHOR("cicue");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
/*声明release、show、store函数*/
void obj_test_release(struct kobject *kobject);
ssize_t kobj_test_show(struct kobject *kobject, struct attribute *attr,char *buf);
ssize_t kobj_test_store(struct kobject *kobject,struct attribute *attr,const char *buf, size_t count);
/*对应于kobject的目录下的一个文件,Name成员就是文件名*/
struct attribute test_attr = {
.name = "kobj_config",
.mode = S_IRWXUGO,
};
static struct attribute *def_attrs[] = {
&test_attr,
NULL,
};
/kobject对象的操作
struct sysfs_ops obj_test_sysops =
{
.show = kobj_test_show,
.store = kobj_test_store,
};
/*定义kobject对象的一些属性及对应的操作*/
struct kobj_type ktype =
{
.release = obj_test_release,
.sysfs_ops=&obj_test_sysops,
.default_attrs=def_attrs,
};
/*release方法释放该kobject对象*/
void obj_test_release(struct kobject *kobject)
{
printk("eric_test: release .\n");
}
/*当读文件时执行的操作*/
ssize_t kobj_test_show(struct kobject *kobject, struct attribute *attr,char *buf)
{
printk("have show.\n");
printk("attrname:%s.\n", attr->name);
sprintf(buf,"%s\n",attr->name);
return strlen(attr->name)+2;
}
/*当写文件时执行的操作*/
ssize_t kobj_test_store(struct kobject *kobject,struct attribute *attr,const char *buf, size_t count)
{
printk("havestore\n");
printk("write: %s\n",buf);
return count;
}
struct kobject kobj;//声明kobject对象
static int kobj_test_init(void)
{
printk("kboject test init.\n");
kobject_init_and_add(&kobj,&ktype,NULL,"kobject_test");//初始化kobject对象kobj,并将其注册到linux系统
return 0;
}
static void kobj_test_exit(void)
{
printk("kobject test exit.\n");
kobject_del(&kobj);
}
module_init(kobj_test_init);
module_exit(kobj_test_exit);
运行结果是创建目录 /sys/kobject_test/kobj_config
热插拔事件，当系统配置发生变化时，如添加kset到系统，移动kobject，一个通知会从内核空间移动到用户空间，这既是热插拔，热插拔会导致用户空间相应的处理程序被调用，这些程序通过调用设备驱动，创建设备节点来响应热插拔。
kset是kobject的集合
struct kset {
struct list_head list; //连接该kset中所有kobject的链表头
spinlock_t list_lock;
struct kobject kobj; //内嵌的kobject
struct kset_uevent_ops *uevent_ops; //处理热插拔事件的操作集合
}
子目录中还有子目录是kset，如果子目录只有文件是kobject.
1）int kset_register(struct kset *kset) 在内核中注册一个kset 2）void kset_unregister(struct kset *kset) 从内核中注销一个kset
功能结构
Struct kset_uevent_ops {
int (*filter)(struct kset *kset, struct kobject *kobj);
const char *(*name)(struct kset *kset, struct kobject *kobj);
int (*uevent)(struct kset *kset, struct kobject *kobj,struct kobj_uevent_env *env);
}
三个函数功能
1）filter：决定是否将事件传递到用户空间。如果filter返回0,将不传递事件。（例： uevent_filter）
2）name：用于将字符串传递给用户空间的热插拔处理程序。
3）uevent：将用户空间需要的参数添加到环境变量中。（例：dev_uevent）
当该kset所管理的kobject和kset状态发生变化时（如被加入，移动），这三个函数将被调用。
kset模块测试源码
#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/kobject.h>
MODULE_AUTHOR("cicue");
MODULE_LICENSE("GPL");
struct kset *kset_p;
struct kset kset_c;
/* 函数声明 */
void obj_test_release(struct kobject *);
ssize_t kobj_test_show(struct kobject *,struct attribute *,char *);
ssize_t kobj_test_store(struct kobject *,struct attribute *,const char *,size_t);
static struct attribute test_attr =
{
.name = "kobj_config",
.mode = S_IRWXUGO,
};
static struct attribute *def_attrs[] =
{
&test_attr,
NULL,
};
static struct sysfs_ops obj_test_sysops =
{
.show = kobj_test_show,
.store = kobj_test_store,
};
static struct kobj_type ktype =
{
.release = obj_test_release,
.sysfs_ops = &obj_test_sysops,
.default_attrs = def_attrs,
};
void obj_test_release(struct kobject *kobject)
{
printk("[kobj_test: release!]\n");
}
ssize_t kobj_test_show(struct kobject *kobject,struct attribute *attr,char *buf)
{
printk("Have show -->\n");
printk("attrname: %s.\n",attr->name);
sprintf("buf,%s\n",attr->name);
return strlen(attr->name) + 2;
}
ssize_t kobj_test_store(struct kobject *kobject,struct attribute *attr, const char *buf,size_t size)
{
printk("Have store -->\n");
printk("write: %s.\n",buf);
return size;
}
static int kset_filter(struct kset *kset,struct kobject *kobj)
{
printk("Filter: kobj %s.\n",kobj->name);
return 1;
}
static const char *kset_name(struct kset *kset,struct kobject *kobj)
{
static char buf[20];
printk("Name kobj %s.\n",kobj->name);
sprintf(buf,"%s","kset_name");
return buf;
}
static int kset_uevent(struct kset *kset,struct kobject *kobj, struct kobj_uevent_env *env)
{
int i = 0;
printk("uevent: kobj %s.\n",kobj->name);
while(i < env->envp_idx)
{
printk("%s.\n",env->envp[i]);
i ++;
}
return 0;
}
static struct kset_uevent_ops uevent_ops =
{
.filter = kset_filter,
.name = kset_name,
.uevent = kset_uevent,
};
static int __init kset_test_init(void)
{
int ret = 0;
printk("kset test init!\n");
/* 创建并注册 kset_p */
kset_p = kset_create_and_add("kset_p",&uevent_ops,NULL);
/* 添加 kset_c 到 kset_p */
kobject_set_name(&kset_c.kobj,"kset_c");
kset_c.kobj.kset = kset_p;
/* 对于较新版本的内核，在注册 kset 之前，需要
* 填充 kset.kobj 的 ktype 成员，否则注册不会成功 */
kset_c.kobj.ktype = &ktype;
ret = kset_register(&kset_c);
if(ret)
kset_unregister(kset_p);
return 0;
}
static void __exit kset_test_exit(void)
{
printk("kset test exit!\n");
kset_unregister(kset_p);
kset_unregister(&kset_c);
}
module_init(kset_test_init);
module_exit(kset_test_exit);
运行效果为 /sys目录下 创建了 /kset_p/kset_c/kobj_config
bus地址总线
1)地址总线注册bus_register(struct bus_type *bus);
若成功,新的总线将被添加进系统,并可在sysfs 的 /sys/bus 下看到。
2）总线的删除使用:void bus_unregister(struct bus_type *bus)
总线方法
1）int (*match)(struct device * dev, struct device_driver * drv)
当一个新设备或者驱动被添加到这个总线时,该方法被调用。用于判断指定的驱动程序是否能处理指定的设备。若可以,则返回非零值。
2）int (*uevent)(struct device *dev, char **envp, int num_envp, char *buffer, int buffer_size)
在为用户空间产生热插拔事件之前,这个方法允许总线添加环境变量。
总线属性由结构bus_attribute 描述,定义如下:
struct bus_attribute {
struct attribute
attr;
ssize_t (*show)(struct bus_type *, char * buf);
ssize_t (*store)(struct bus_type *, const char *
buf, size_t count);
}
1）int bus_create_file(struct bus_type *bus, struct bus_attribute *attr)
创建属性
2）void bus_remove_file(struct bus_type *bus, struct bus_attribute *attr)
删除属性
bus地址总线测试源码
#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
MODULE_AUTHOR("cicue");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
static char *Version = "$Revision: 1.0 $";
/*当一个新设备或者驱动被添加到这个总线时,该方法被调用。用于判断指定的驱动程序是否能处理指定的设备。若可以,则返回非零值。*/
static int my_match(struct device *dev, struct device_driver *driver)
{
return !strncmp(dev->kobj.name, driver->name, strlen(driver->name));
}
/*声明总线*/
struct bus_type my_bus_type = {
.name = "my_bus", //总线名字
.match = my_match, //总线match函数指针
};
static ssize_t show_bus_version(struct bus_type *bus, char *buf)
{
return snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n", Version);
}
/*内核代码中如此定义：#define BUS_ATTR(_name, _mode, _show, _store) \
struct bus_attribute bus_attr_##_name = __ATTR(_name, _mode, _show, _store),
它将bus_attr_作为给定的name的前缀来创建总线的真正名称。对应下面的是bus_attr_version*/
static BUS_ATTR(version, S_IRUGO, show_bus_version, NULL);
/*模块加载函数*/
static int __init my_bus_init(void)
{
int ret;
/*注册总线*/
ret = bus_register(&my_bus_type);
if (ret)
return ret;
/*创建属性文件*/
if (bus_create_file(&my_bus_type, &bus_attr_version))
printk(KERN_NOTICE "Fail to create version attribute!\n");
return ret;
}
/*模块卸载函数*/
static void my_bus_exit(void)
{
bus_unregister(&my_bus_type);
}
module_init(my_bus_init);
module_exit(my_bus_exit);
运行结果：创建 /sys/bus /my_bus/ 里面包含下面的
devices drivers 目录
drivers_autoprobe uevent drivers_probe version 文件