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分类: LINUX

2013-05-29 18:42:57

原文地址:Linux设备模型 (3) 作者:chumojing

在上文中,我们介绍到如何使用default attribute。Default attribute使用很方便,但不够灵活。比如上篇文章在Kobject一节中提到的那个例子,name和val这两个attribute使用同一个 show/store函数来访问,如果attribute非常多,show/store函数里的分支就会很凌乱。

为了解决这个问题,我们可以参考内核提供的kobj_attribute。在内核里,kobj_attibute是这样定义的:

1struct kobj_attribute {
2    struct attribute attr;
3    ssize_t (*show)(struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr,
4            char *buf);
5    ssize_t (*store)(struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr,
6             const char *buf, size_t count);
7};

每一个attribute会对应自己的show/store函数,这样就极大的提高了灵活性。可是,在上一篇文章中我们的认知是,sysfs是通过 kobject里的kobj_type->sysfs_ops来读写attribute的,那如果要利用kobj_attribute中的 show/store来读写attribute的话,就必须在kobj_type->sysfs_ops里指定。Linux内核提供了一个默认的 kobj_type类型dynamic_kobj_ktype来实现上述的操作。

01/* default kobject attribute operations */
02static ssize_t kobj_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
03                  char *buf)
04{
05    struct kobj_attribute *kattr;
06    ssize_t ret = -EIO;
07 
08    kattr = container_of(attr, struct kobj_attribute, attr);
09    if (kattr->show)
10        ret = kattr->show(kobj, kattr, buf);
11    return ret;
12}
13 
14static ssize_t kobj_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
15                   const char *buf, size_t count)
16{
17    struct kobj_attribute *kattr;
18    ssize_t ret = -EIO;
19 
20    kattr = container_of(attr, struct kobj_attribute, attr);
21    if (kattr->store)
22        ret = kattr->store(kobj, kattr, buf, count);
23    return ret;
24}
25 
26const struct sysfs_ops kobj_sysfs_ops = {
27    .show   = kobj_attr_show,
28    .store  = kobj_attr_store,
29};
30 
31static void dynamic_kobj_release(struct kobject *kobj)
32{
33    pr_debug("kobject: (%p): %s\n", kobj, __func__);
34    kfree(kobj);
35}
36 
37static struct kobj_type dynamic_kobj_ktype = {
38    .release    = dynamic_kobj_release,
39    .sysfs_ops  = &kobj_sysfs_ops,
40};

kobj_attribute是内核提供给我们的一种更加灵活的处理attribute的方式,但是它还不够。只有当我们使用 kobject_create来创建kobject时,使用kobj_attribute才比较方便,但大部分情况下,我们是把kobject内嵌到自己 的结构里,此时就无法直接使用内核提供的dynamic_kobj_ktype,因此,我们需要创建自己的kobj_attribute。

 

本文接下来将围绕一个实作来看看如何创建自己的kobj_attribute,sample code可以从这里下载。这个sample code是基于上篇文章kobject中的例子修改而来的,看过那个例子的读者应该会比较轻松。

 

首先,我们需要定义自己的attribute:

1struct my_attribute {
2        struct attribute attr;
3        ssize_t (*show)(struct my_kobj *obj, struct my_attribute *attr,
4                        char *buf);
5        ssize_t (*store)(struct my_kobj *obj, struct my_attribute *attr,
6                        const char *buf, size_t count);
7};

在my_attribute里,我们的show/store直接操作my_kobj,这样更加方便。

参考Linux内核,kobj_type里的sysfs_ops这样定义:

01static ssize_t my_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
02                  char *buf)
03{
04    struct my_attribute *my_attr;
05    ssize_t ret = -EIO;
06 
07    my_attr = container_of(attr, struct my_attribute, attr);
08    if (my_attr->show)
09        ret = my_attr->show(container_of(kobj, struct my_kobj, kobj),
10                my_attr, buf);
11    return ret;
12}
13 
14static ssize_t my_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
15                   const char *buf, size_t count)
16{
17    struct my_attribute *my_attr;
18    ssize_t ret = -EIO;
19 
20    my_attr = container_of(attr, struct my_attribute, attr);
21    if (my_attr->store)
22        ret = my_attr->store(container_of(kobj, struct my_kobj, kobj),
23                my_attr, buf, count);
24    return ret;
25}

下面就可以分别对name和val两个attribute定义自己的show/store。name这个attribute是只读的,只要为它定义show即可。

01ssize_t name_show(struct my_kobj *obj, struct my_attribute *attr, char *buffer)
02{
03    return sprintf(buffer, "%s\n", kobject_name(&obj->kobj));
04}
05 
06ssize_t val_show(struct my_kobj *obj, struct my_attribute *attr, char *buffer)
07{
08    return sprintf(buffer, "%d\n", obj->val);
09}
10 
11ssize_t val_store(struct my_kobj *obj, struct my_attribute *attr,
12        const char *buffer, size_t size)
13{
14    sscanf(buffer, "%d", &obj->val);
15 
16    return size;
17}

接下来,利用内核提供的宏__ATTR来初始化my_attribute,并建立attribute数组。

1struct my_attribute name_attribute = __ATTR(name, 0444, name_show, NULL);
2struct my_attribute val_attribute = __ATTR(val, 0666, val_show, val_store);
3 
4struct attribute *my_attrs[] = {
5    &name_attribute.attr,
6    &val_attribute.attr,
7    NULL,
8};

其中,宏__ATTR的定义如下:

1#define __ATTR(_name,_mode,_show,_store) { \
2    .attr = {.name = __stringify(_name), .mode = _mode },   \
3    .show   = _show,                    \
4    .store  = _store,                   \
5}

在module_init里,我们调用sysfs_create_files来把attribute增加到sysfs中。

1retval = sysfs_create_files(&obj->kobj,
2            (const struct attribute **)my_attrs);
3if (retval) {
4    // ...
5}

在kobject对应的目录里,还可以创建子目录,Linux内核里是用attribute_group来实现。在本例中,我们可以这么做:

1struct attribute_group my_group = {
2    .name     = "mygroup",
3    .attrs    = my_attrs,
4};

然后在module_init里调用sysfs_create_group来添加。

1retval = sysfs_create_group(&obj->kobj, &my_group);
2if (retval) {
3    // ...
4}

本例创建的attribute_group中包含的attribute也是my_attrs,所以在子目录mygroup下的文件和mykobj目录下的文件完全一致。

最后我们得到的目录结构是这样的。

mykobj/
|-- mygroup
|   |-- name
|   `-- val
|-- name
`-- val

完成这个实作之后,你可以用命令echo 2 > /sys/mykobj/val来修改mykobj下的val文件,可以观察到/sys/mykobj/mygroup/val的内容也会变成2,反之亦然。


sysfs只是内核对象在用户 空间的一个视图,我们在内核里创建一个kobject或者kset,Linux内核就会帮我们在用户空间建立一个对应的目录结构,使得我们可以很方便的在 用户空间trace内核的信息。而反过来,在sysfs里的一个目录,到底在内核里对应的是kset抑或是kobject,就不是那么重要了。比如在本文 中,用sysfs_create_group也可以在sysfs中创建一个目录,而这个目录并没有对应内核里的kobject或kset,使用group 只是为了更清晰的组织我们的内核数据结构。
在sysfs中判断一个目录对应的到底是kset(kobject)还是group是很难做到的,而且 也没有必要。如果你去trace内核代码,应该很容易看到sysfs_create_group是调用sysfs_create_subdir来完成 的,sysfs_create_subdir只是在kobj对应的sysfs_dirent下面建立一个子目录,这个子目录并没有kobject与之对 应。

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