Linux内核驱动之Kobject

    Kobject 是Linux 2.6引入的新的设备管理机制，在内核中由struct kobject表示。通过这个数据结构使所有设备在底层都具有统一的接口，kobject提供基本的对象管理，是构成Linux2.6设备模型的核心结构，它与sysfs文件系统紧密关联，每个在内核中注册的kobject对象都对应于sysfs文件系统中的一个目录。

    Kobject是组成设备模型的基本结构。类似于C++中的基类，它嵌入于更大的对象的对象中--所谓的容器--用来描述设备模型的组件。如bus,devices, drivers 都是典型的容器。这些容器就是通过kobject连接起来了，形成了一个树状结构。这个树状结构就与/sys向对应。

   

kobject 结构为一些大的数据结构和子系统提供了基本的对象管理，避免了类似机能的重复实现。这些机能包括
- 对象引用计数.
- 维护对象链表(集合).
- 对象上锁.
- 在用户空间的表示.

 

Kobject结构定义为：

struct kobject {

    char * k name;          //指向设备名称的指针

    char name[KOBJ NAME LEN];   //设备名称

    struct kref kref;           //对象引用计数

    struct list head entry;     //挂接到所在kset中去的单元

    struct kobject * parent;    //指向父对象的指针

    struct kset * kset;         //所属kset的指针

    struct kobj type * ktype;   //指向其对象类型描述符的指针

    struct dentry * dentry;     //sysfs文件系统中与该对象对应的文件节点路径指针

};

 

其中的kref域表示该对象引用的计数，内核通过kref实现对象引用计数管理，内核提供两个函数kobject_get()、kobject_put()分别用于增加和减少引用计数，当引用计数为0时，所有该对象使用的资源释放。Ktype 域是一个指向kobj type结构的指针，表示该对象的类型。

相关函数

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

int kobject_set_name(struct kobject *kobj, const char *format, ...)；

//设置指定kobject的名称。

struct kobject *kobject_get(struct kobject *kobj)；

//将kobj 对象的引用计数加1，同时返回该对象的指针。

void kobject_put(struct kobject * kobj)；

//将kobj对象的引用计数减1，如果引用计数降为0，则调用kobject release()释放该kobject对象。

int kobject_add(struct kobject * kobj)；

//将kobj对象加入Linux设备层次。挂接该kobject对象到kset的list链中，增加父目录各级kobject的引用计数，在其parent指向的目录下创建文件节点，并启动该类型内核对象的hotplug函数。

int kobject_register(struct kobject * kobj)；

//kobject注册函数。通过调用kobject init()初始化kobj，再调用kobject_add()完成该内核对象的注册。

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设备层次(hierarchy)中删除kobj对象。

void kobject_unregister(struct kobject * kobj)；

//kobject注销函数。与kobject register()相反，它首先调用kobject del从设备层次中删除该对象，再调用kobject put()减少该对象的引用计数，如果引用计数降为0，则释放kobject对象。

Kobj type
struct kobj_type

{

    void (*release)(struct kobject *);

    struct sysfs_ops * sysfs_ops;

    struct attribute ** default_attrs;

};

Kobj type数据结构包含三个域：一个release方法用于释放kobject占用的资源；一个sysfs ops指针指向sysfs操作表和一个sysfs文件系统缺省属性列表。

 

Sysfs操作表包括两个函数store()和show()。当用户态读取属性时，show()函数被调用，该函数编码指定属性值存入buffer中返回给用户态；而store()函数用于存储用户态传入的属性值。

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。

attribute
struct attribute

{

    char * name;

    struct module * owner;

    mode_t mode;

};

attribute, 属性。它以文件的形式输出到sysfs的目录当中。在kobject对应的目录下面。文件名就是name。文件读写的方法对应于kobj type中的sysfs ops。

/**
 * Kobject
 * 2012-7-27
 */
#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/stat.h>

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 sysfs_ops obj_test_sysops =
{
    .show = kobj_test_show,
    .store = kobj_test_store,
};

void obj_test_release(struct kobject *kobject)
{
        printk("eric_test: release .\n");
}

struct attribute test_attr = {
        .name = "kobj_config",
        .mode = S_IRWXUGO,
};

static struct attribute *def_attrs[] = {
        &test_attr,
        NULL,
};

struct kobj_type ktype =
{
    .release = obj_test_release,
    .sysfs_ops = &obj_test_sysops,
    .default_attrs=def_attrs,
};


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);

MODULE_AUTHOR("Lzy");
MODULE_LICENSE("GPL");