關于linux設備模型網上有一些論述，有些東西我就用了拿來主義，進行了修改和整理。

?

§1 Kobject

Kobject 是Linux 2.6引入的新的設備管理機制，在內核中由struct kobject表示。通過這個數據結構使所有設備在底層都具有統(tǒng)一的接口，kobject提供基本的對象管理，是構成Linux2.6設備模型的核心結構，它與sysfs文件系統(tǒng)緊密關聯(lián)，每個在內核中注冊的kobject對象都對應于sysfs文件系統(tǒng)中的一個目錄。Kobject是組成設備模型的基本結構。類似于C++中的基類，它嵌入于更大的對象的對象中--所謂的容器--用來描述設備模型的組件。如bus,devices, drivers 都是典型的容器。這些容器就是通過kobject連接起來了，形成了一個樹狀結構。這個樹狀結構就與/sys相對應。

kobject 結構為一些大的數據結構和子系統(tǒng)提供了基本的對象管理，避免了類似機能的重復實現(xiàn)。這些機能包括

- 對象引用計數.

- 維護對象鏈表(集合).

- 對象上鎖.

- 在用戶空間的表示.

?

Kobject結構定義為：

文件：include/linux/kobject.h

struct kobject {const char                  *name;指向設備名稱的指針struct list_head        entry;掛接到所在kset中去的單元struct kobject           *parent;指向父對象的指針struct kset                 *kset;所屬kset的指針struct kobj_type       *ktype;指向其對象類型描述符的指針struct kernfs_node  *sd; sysfs文件系統(tǒng)中與該對象對應的文件節(jié)點路徑指針struct kref                  kref;對象引用計數
#ifdef CONFIG_DEBUG_KOBJECT_RELEASEstruct delayed_work        release;
#endifunsigned int state_initialized:1;unsigned int state_in_sysfs:1;unsigned int state_add_uevent_sent:1;unsigned int state_remove_uevent_sent:1;unsigned int uevent_suppress:1;
};

其中的kref域表示該對象引用的計數，內核通過kref實現(xiàn)對象引用計數管理，內核提供兩個函數kobject_get()、kobject_put()分別用于增加和減少引用計數，當引用計數為0時，所有該對象使用的資源釋放。Ktype域是一個指向kobj type結構的指針，表示該對象的類型。

?

相關函數

void kobject_init(struct kobject * kobj)；kobject初始化函數。

int kobject_set_name(struct kobject *kobj, const char *format, ...)；設置指定kobject的名稱。

struct kobject *kobject_get(struct kobject *kobj)；將kobj對象的引用計數加1，同時返回該對象的指針。

void kobject_put(struct kobject * kobj)；將kobj對象的引用計數減1，如果引用計數降為0，則調用kobject_release ()釋放該kobject對象。

int kobject_add(struct kobject * kobj)；將kobj對象加入Linux設備層次。掛接該kobject對象到kset的list鏈中，增加父目錄各級kobject的引用計數，在其parent指向的目錄下創(chuàng)建文件節(jié)點，并啟動該類型內核對象的hotplug函數。

int kobject_init_and_add(struct kobject * kobj)；kobject注冊函數。通過調用kobject_init ()初始化kobj，再調用kobject_add()完成該內核對象的注冊。

void kobject_del(struct kobject * kobj)；從Linux設備層次(hierarchy)中刪除kobj對象。

void kset_unregister(struct kobject * kobj)；kobject注銷函數。與kobject_register()相反，它首先調用kobject_del從設備層次中刪除該對象，再調用kobject_put()減少該對象的引用計數，如果引用計數降為0，則釋放kobject對象。

?

§2 Kobj type

include/linux/kobject.h

struct kobj_type {void (*release)(struct kobject *kobj);const struct sysfs_ops *sysfs_ops;struct attribute **default_attrs;const struct kobj_ns_type_operations *(*child_ns_type)(struct kobject *kobj);const void *(*namespace)(struct kobject *kobj);
};

Kobj_type數據結構包含五個域：一個release方法用于釋放kobject占用的資源；一個sysfs_ops指針指向sysfs操作表和一個sysfs文件系統(tǒng)缺省屬性列表。Sysfs操作表包括兩個函數store()和show()。當用戶態(tài)讀取屬性時，show()函數被調用，該函數編碼指定屬性值存入buffer中返回給用戶態(tài)；而store()函數用于存儲用戶態(tài)傳入的屬性值。

include/linux/sysfs.h

struct attribute {const char		*name;umode_t			mode;
#ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOCbool			ignore_lockdep:1;struct lock_class_key	*key;struct lock_class_key	skey;
#endif
};

?

attribute, 屬性。它以文件的形式輸出到sysfs的目錄當中。在kobject對應的目錄下面。文件名就是name。文件讀寫的方法對應于kobj_type中的sysfs_ops。

??

§3. kset

kset最重要的是建立上層(sub-system)和下層的(kobject)的關聯(lián)性。kobject也會利用它來分辨自已是屬于哪一個類型，然后在/sys下建立正確的目錄位置。而kset的優(yōu)先權比較高，kobject會利用自已的*kset找到自已所屬的kset，並把*ktype指定成該kset下的ktype，除非沒有定義kset，才會用ktype來建立關系。Kobject通過kset組織成層次化的結構，kset是具有相同類型的kobject的集合，在內核中用kset數據結構表示，定義為：

include/linux/kobject.h

struct kset {struct list_head list;用于連接該kset中所有kobject的鏈表頭spinlock_t list_lock;struct kobject kobj;嵌入的kobjectconst struct kset_uevent_ops *uevent_ops;
};

?

包含在kset中的所有kobject被組織成一個雙向循環(huán)鏈表，list域正是該鏈表的頭。Kset數據結構內嵌了一個kobject對象（由kobj域表示），所有屬于這個kset的kobject對象的parent域均指向這個內嵌的對象。此外，kset還依賴于kobj維護引用計數：kset的引用計數實際上就是內嵌的kobject對象的引用計數。

見圖1，kset與kobject的關系圖

?

?

這幅圖很經典，她反映了整個kobject的連接情況。

?

相關函數

與kobject 相似，kset_init()完成指定kset的初始化，kset_get()和kset_put()分別增加和減少kset對象的引用計數。kset_register()函數完成kset的注冊而kset_unregister()函數則完成kset的注銷。

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux那些事儿之我是Sysfs(2)linux设备底层模型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。