（本文分析的内核代码以3.10.0为主）

以上两节分别介绍了sysfs文件系统的注册与挂载、以及sysfs相关的结构体定义及联系，本章主要是介绍sysfs文件系统相关的操作，包括文件及目录的创建等功能。

在sysfs文件系统的注册过程中，有一点我们没有细讲，即当创建根inode和根dentry的时候，为根inode设置了两个操作接口指针，即i_op、i_fop（针对目录inode节点的i_op指针而言，其提供了文件及目录的创建等接口，如create、mkdir等，关于inode结构体的详细信息，请参考文章《LINUX 文件系统分析之VFS相关的概念及数据结构》）。而针对sysfs根inode的i_op，其定义如下，通过该接口变量，我们发现其没有实现create、mkdir等接口，因此我们可以断定，在应用层无法进行文件或者目录的创建，各位读者可以在sysfs目录下确认。

const struct inode_operations sysfs_dir_inode_operations = {

.lookup                = sysfs_lookup,

.permission        = sysfs_permission,

.setattr        = sysfs_setattr,

.getattr        = sysfs_getattr,

.setxattr        = sysfs_setxattr,

};

在上一篇文章中，我们已经介绍了相应的结构体变量，并且说明了其以sysfs_dirent结构体来

进行文件及目录的组织与关联操作。下面我们分为几个部分说明sysfs的文件操作，主要包括

目录相关的操作
文件相关的操作

sysfs目录相关的文件操作接口定义及说明（实现与文件描述符关联）

在之前分析VFS时，我们知道文件及目录的操作接口为

struct file_operations，该接口实现了open、read、write、readdir、llseek等接口的调用，这些接口实现了文件及目录的读取与写操作（关于 file_operations结构体与文件描述符以及进程描述符的关系，请参考之前分析的文章《LINUX VFS分析之进程描述符与文件系统相关参数的关联》）。

针对sysfs的目录操作接口，请定义如下：

const struct file_operations sysfs_dir_operations = {

.read                = generic_read_dir,

.readdir        = sysfs_readdir,

.release        = sysfs_dir_release,

.llseek                = sysfs_dir_llseek,

};

针对sysfs目录而言，其主要提供了readdir、llseek接口，我们主要关注readdir，因为提供了该接口以后，我们即可在应用层通过ls命令，查找sysfs文件下任何一个目录的所有孩子（包括子目录和子文件）。

sysfs_readdir分析

该接口的定义如下，其主要实现的功能有：

1.获取该目录parent_sd->s_dir.children.rb_node节点下所有符合要求的子节点（包括子目录与子文件），即子节点指向的namespace变量与该目录对应的namespace变量相同。

2.通过该接口我们知道，当应用层通过系统调用readdir查找某一个sysfs目录下的所有子节点时，其是根据该目录对应sysfs_dirent->s_dir.children.rb_node节点进行查找的，即根据sysfs_dirent变量所关联的红黑树结构进行查找，因此仅在存在sysfs_dirent变量且在某一个sysfs_dirent类型变量的s_dir.children.rb_node节点时，才表明该目录或文件存在。

static int sysfs_readdir(struct file * filp, void * dirent, filldir_t filldir)

{

struct dentry *dentry = filp->f_path.dentry;

struct sysfs_dirent * parent_sd = dentry->d_fsdata;

struct sysfs_dirent *pos = filp->private_data;

enum kobj_ns_type type;

const void *ns;

ino_t ino;

loff_t off;



    /*获取父目录的namespace变量即类型，用于查找其namespace下的节点等*/

type = sysfs_ns_type(parent_sd);

ns = sysfs_info(dentry->d_sb)->ns[type];



    /*若pos为0，则将"."子目录fill至读取缓存中*/

if (filp->f_pos == 0) {

ino = parent_sd->s_ino;

if (filldir(dirent, ".", 1, filp->f_pos, ino, DT_DIR) == 0)

filp->f_pos++;

else

return 0;

}

   

    /*若pos为1，则将".."子目录fill至读取缓存中*/

if (filp->f_pos == 1) {

if (parent_sd->s_parent)

ino = parent_sd->s_parent->s_ino;

else

ino = parent_sd->s_ino;

if (filldir(dirent, "..", 2, filp->f_pos, ino, DT_DIR) == 0)

filp->f_pos++;

else

return 0;

}

mutex_lock(&sysfs_mutex);

off = filp->f_pos;

    /*调用sysfs_dir_pos，从父目录的parent_sd->s_dir.children.rb_node查找所有拥有指定namespace的子节点*/

for (pos = sysfs_dir_pos(ns, parent_sd, filp->f_pos, pos);

     pos;

     pos = sysfs_dir_next_pos(ns, parent_sd, filp->f_pos, pos)) {

const char * name;

unsigned int type;

int len, ret;



name = pos->s_name;

len = strlen(name);

ino = pos->s_ino;

type = dt_type(pos);

off = filp->f_pos = pos->s_hash;

filp->private_data = sysfs_get(pos);



mutex_unlock(&sysfs_mutex);

ret = filldir(dirent, name, len, off, ino, type);

mutex_lock(&sysfs_mutex);

if (ret < 0)

break;

}

mutex_unlock(&sysfs_mutex);



/* don't reference last entry if its refcount is dropped */

if (!pos) {

filp->private_data = NULL;



/* EOF and not changed as 0 or 1 in read/write path */

if (off == filp->f_pos && off > 1)

filp->f_pos = INT_MAX;

}

return 0;

}

SYSFS提供给kernel模块的目录创建接口

针对sysfs的目录相关的操作接口与变量，均在文件dir.c中实现，针对目录操作，我们主要介绍目录创建这几个接口。

目录创建

我们首先介绍目录创建接口，即sysfs_create_dir接口，该接口主要用于创建目录，其处理流程如下所示。

该接口主要完成的功能如下：

1.根据传递的kobject，获取该kobject的父目录对应的sysfs_dirent类型的变量：

a. 若找到则记为parent_sd；

b. 若没有找到，则以sysfs_root记为父目录对应的sysfs_dirent(即本次在sysfs文件系统的根目录

下创建子目录)

2.若父目录支持kobject namespace，则调用该kobject的ktype->namespace接口，获取namespace变量以及kobject_ns_type。

（在sysfs中，针对net device，为保证在同一个目录下支持多个相同名称的net device，sysfs文件系统中引入了namespace的概念，作为sysfs 目录/文件的tag。在创建目录及文件并将sysfs_dirent类型的变量插入到红黑树节点时，在判断是否存在相同的文件及目录时，也会根据kobject->name与sysfs_dirent->s_ns进行判断（sysfs目前仅支持net type一种namespace类型，关于sysfs namespace的详细内容，可在Documentation/sysfs-tagging.txt中有详细说明））

3.调用sysfs_new_dirent接口创建sysfs_dirent类型的变量，并设置其相应的namespace相关的成员；

4.调用sysfs_add_one(sysfs_add_one->__sysfs_add_one->sysfs_link_sibling)，将该sysfs_dirent类型的变量插入到其父目录sysfs_dirent的子目录的红黑树节点中。至此完成目录的创建。

注意，仅在上述第4步执行完成后，方可标识一个sysfs目录或文件的创建完成，因为在sysfs的readdir接口中，其根据父目录对应sysfs_dirent类型变量的s_dir.children.rb_node节点查找子节点，因此若一个sysfs_dirent变量未插入到一个父节点的s_dir.children.rb_node中，则尚未完成创建操作。

在该接口调用中，并没有创建目录相关的inode、dentry节点，那如何显示目录呢？

我们在之前的分析文档《LINUX VFS分析之do_sys_open接口分析与总结》中，在lookup_open接口中，若文件/目录的dentry没有创建，则创建该文件/目录的dentry，同时调用dir->i_op->lookup接口进行inode节点的创建（对sysfs而言，即调用sysfs_lookup进行inode节点的创建），这就实现了inode、dentry的创建。
当在应用层通过ls等命令获取某一个sysfs目录的所有子节点时，则会调用sysfs_readdir，将所有该目录的子节点信息返回给应用层接口，然后我们即可看到该目录所有的子目录或子文件。

const struct file_operations sysfs_dir_operations = {

.read                = generic_read_dir,

.readdir        = sysfs_readdir,

.release        = sysfs_dir_release,

.llseek                = sysfs_dir_llseek,

};

sysfs提供了sysfs_create_dir接口后，主要供kobject相关的接口kobject_add_internal使用，该接口实现了根据kobject变量创建对应目录及其属性文件的功能，该接口的处理流程如下。

1.调用kobj_kset_join，将该kobject插入到其所指向的kset的kob子链表中

2.调用create_dir接口，创建该kobject对应的目录及属性文件。