分类: 嵌入式
2011-09-23 16:13:09
Sysfs文件系统
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,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,如果引用计数降为,则调用release方法释放该kobject对象。
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 {
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
{
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::
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);
struct attribute test_attr = {
.name = "kobj_config",
.mode = S_IRWXUGO,
};
static struct attribute *def_attrs[] = {
&test_attr,
NULL,
};
struct sysfs_ops obj_test_sysops ={
.show = kobj_test_show,
.store = kobj_test_store,
};
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("eric_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 count)
{
printk("havestore\n");
printk("write: %s\n",buf);
return count;
}
struct kobject kobj;
static int kobj_test_init(void)
{
printk("kboject test init.\n");
kobject_init_and_add(&kobj,&ktype,NULL,"kobject_test");
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);
源码: kobject.rar
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);
}
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。
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。
Name:负责将相应的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。
int (*uevent)(struct kset *kset,
struct kobject *kobj, /*产生事件的目标对象*/
char **envp, /*一个保存其他环境变量定义(通常为NAME=value的格式)的数组*/
int num_envp, /*环境变量数组中包含的变量数(数组大小)*/
char *buffer, int buffer_size/*环境变量被放入的缓冲区的指针和字节数*/
);/*返回值正常时是,若返回非零值将终止热插拔事件的产生*/
实例:kset.c