(一)Kobject & Kset
Sysfs文件系统:
"sysfs is a ram-based filesystem initially based on ramfs. It provides a means to export kernel data structures, their attributes, and the linkages between them to userspace.”
--- documentation/filesystems/sysfs.txt
Linux2.6内核引入了 sysfs 文件系统。sysfs 被看成是与 proc同类别的文件系统。sysfs 把连接在系统上的设备和总线组织成分级的文件，使其从用户空间可以访问到。
Sysfs 被加载在 /sys/ 目录下，它的子目录包括:
-
- Block：在系统中发现的每个块设备在该目录下对应一个子目录。每个子目录中又包含一些属性文件，它们描述了这个块设备的各方面属性，如：设备大小。（loop块设备是使用文件来模拟的）
- Bus：在内核中注册的每条总线在该目录下对应一个子目录, 如：ide pci scsi usb pcmcia 其中每个总线目录内又包含两个子目录：devices 和 drivers ， devices目录包含了在整个系统中发现的属于该总线类型的设备，drivers目录包含了注册到该总线的所有驱动。
- Class：将设备按照功能进行的分类，如/sys/class/net目录下包含了所有网络接口
- Devices：包含系统所有的设备。
- Kernel:内核中的配置参数
- Module:系统中所有模块的信息
- Firmware：系统中的固件
- Fs: 描述系统中的文件系统
- Power:系统中电源选项
Kobject
Kobject 实现了基本的面向对象管理机制，是构成Linux2.6设备模型的核心结构。它与sysfs文件系统紧密相连，在内核中注册的每个kobject对象对应sysfs文件系统中的一个目录。
类似于C++中的基类，Kobject常被嵌入于其他类型（即：容器）中。如bus,devices, drivers 都是典型的容器。这些容器通过kobject连接起来，形成了一个树状结构。
struct kobject {
const char *name;
struct list_head entry;
struct kobject *parent; //指向父对象
struct kset *kset;
struct kobj_type *ktype;
struct sysfs_dirent *sd;
struct kref kref; //对象引用计数
unsigned int state_initialized:1;
unsigned int state_in_sysfs:1;
unsigned int state_add_uevent_sent:1;
unsigned int state_remove_uevent_sent:1;
};
Kobject操作:
void kobject_init(struct kobject * kobj)
初始化kobject结构
int kobject_add(struct kobject * kobj)
将kobject对象注册到Linux系统
int kobject_init_and_add(struct kobject *kobj, struct kobj_type *ktype,struct kobject *parent, const char *fmt, ...)
初始化kobject，并将其注册到linux系统
void kobject_del(struct kobject * kobj)
从Linux系统中删除kobject对象
struct kobject *kobject_get(struct kobject *kobj)
将kobject对象的引用计数加1，同时返回该对象指针。
void kobject_put(struct kobject * kobj)
将kobject对象的引用计数减1，如果引用计数降为0，则调用release方法释放该kobject对象。
Struct kobj_type:
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。
struct kobj_type {
void (*release)(struct kobject *kobj);
struct sysfs_ops *sysfs_ops;
struct attribute **default_attrs;
};
release：
用于释放kobject占用的资源，当kobject的引用计数为0时被调用。
Struct attribute:
struct attribute {
char * name; /*属性文件名*/
struct module * owner;
mode_t mode; /*属性的保护位*/
};
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
Struct sysfs_ops:
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。
实例分析:
Kobject.c
Kset
kset是具有相同类型的kobject的集合，在sysfs中体现成一个目录，在内核中用kset数据结构表示，定义为：
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
}
Kset操作:
int kset_register(struct kset *kset)
在内核中注册一个kset
void kset_unregister(struct kset *kset)
从内核中注销一个kset
热插拔事件:
在Linux系统中，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发送到用户空间,这就是热插拔事件。热插拔事件会导致用户空间中相应的处理程序(如udev,mdev)被调用, 这些处理程序会通过加载驱动程序, 创建设备节点等来响应热插拔事件。
操作集合:
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);
}
kset_uevent_ops:
这三个函数什么时候调用？
-
- 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。（例：kobject_uevent调用）
这三个函数的功能是什么？
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- 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）
- name：用于将字符串传递给用户空间的热插拔处理程序。
- uevent：将用户空间需要的参数添加到环境变量中。（例：dev_uevent）
Kset.c