Linux驱动之设备模型
Linux驱动之设备模型
1．Overview
l 设备模型是2.6内核引入的新特性，提供了一个一个独立的机制专门来表示设备，并描述其在系统中的拓扑结构，使得系统具有以下优点：
n 代码重复最小化
n 提供诸如引用计数这样的统一机制
n 可以列举系统中所有的设备，观察它们的状态，并查看它们连接的总线
n 可以将系统中的全部设备结构以树的形式完整、有效地展现出来
n 可以将设备和其对应的驱动联系起来，反之亦然
n 可以将设备按照类型加以归类，比如归类为输入设备，而无需理解物理设备的拓扑结构
n 可以沿设备树的叶子向其根的方向依次遍历，以保证能以正确顺序关闭个设备的电源
最后一点是实现设备模型的最初动机。
l 作为Linux驱动工程师，掌握设备模型是非常必要的。掌握了设备驱动模型，再去阅读内核源码，发现自己会在一个更高的高度阅读代码。
2. kobject
2.1 overview
设备模型的核心部分就是kobject(kernel object)，由struct kobject结构体表示，在sysfs中表现为一个目录。
2.2 kobject结构体
l Kobject是组成设备模型的基本结构，通常嵌入到其它结构体中，这样就可以通过kobject来访问该结构体
struct kobject {
const char *name; /* kobject名称 */
struct list_head entry; /* 用于链入所属的kset的链表 */
struct kobject *parent; /* 指向kobject的父对象 */
struct kset *kset; /* 所属kset */
struct kobj_type *ktype; /* 所属ktype */
struct sysfs_dirent *sd; /* sysfs中的目录项 */
struct kref kref; /* 提供引用计数 */
unsigned intstate_initialized:1; /* 标志：初始化 */
unsigned intstate_in_sysfs:1; /* 标志：在sysfs中 */
unsigned intstate_add_uevent_sent:1; /* 标志：已发出KOBJ_ADDuevent */
unsigned intstate_remove_uevent_sent:1;/* 标志：已发出KOBJ_REMOVE uevent */
unsigned intuevent_suppress:1; /* 标志：禁止发出uevent*/
};
2.3 kobject的基本操作
Kobject操作函数实现在kobject.c文件中，这里介绍常用的几个
l 初始化
voidkobject_init(struct kobject *kobj, struct kobj_type *ktype)
l Kobject添加，在sysfs产生一个目录
intkobject_add(struct kobject *kobj, struct kobject *parent,
constchar *fmt, ...)
l 初始化和添加
intkobject_init_and_add(struct kobject *kobj, struct kobj_type *ktype,
struct kobject *parent, const char *fmt, ...)
l 创建和添加
struct kobject *kobject_create_and_add(const char *name,struct kobject *parent)
l 删除
void kobject_del(struct kobject *kobj)
l 引用数加一
struct kobject*kobject_get(struct kobject *kobj)
l 引用数减一，当引用计数减到0时，会调用release函数进行销毁工作
voidkobject_put(struct kobject *kobj)
2.3 实例解析
创建一个kobject，并建立一个属性文件
/*
* forlearn kobject
*/
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kobject.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/string.h>
static int n = 6;
/* 当用户空间读取一个属性时，有调用到此方法把指定的值编码后放入缓冲区 */
static ssize_t sc_show(struct kobject*kobj,
structkobj_attribute *attr, char *buf)
{
returnsprintf(buf, "%d\n", n);
}
/* 当用户空间写入一个属性时，有调用到此方法把指定的值解码后放入传递给相应变量 */
static ssize_t sc_store(struct kobject*kobj,
structkobj_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
{
sscanf(buf,"%du", &n);
returncount;
}
/* 构建kobject的属性 */
static struct kobj_attribute sc_attrb =
__ATTR(sc_example,0666, sc_show, sc_store);
static struct kobject *kobj;
static int __init example_init(void)
{
intret;
/*create kobject, a dir(kobj_example) in sys/ */
kobj= kobject_create_and_add("kobj_example", NULL);
if(!kobj)
return- ENOMEM;
/*create a attribute file(sc_example) in kobj_example */
ret= sysfs_create_file(kobj, &sc_attrb.attr);
if(ret)
gotoattr_file_failed;
return0;
attr_file_failed:
kobject_put(kobj);
returnret;
}
static void __exit example_exit(void)
{
sysfs_remove_file(kobj,&sc_attrb.attr);
kobject_put(kobj);
}
module_init(example_init);
module_exit(example_exit);
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_AUTHOR("CJOK<cjok.liao@gmail.com>");
试验结果：
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