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Linux驅動之設備模型

日期:2017/3/1 10:52:06   编辑:Linux編程

1.Overview

l 設備模型是2.6內核引入的新特性,提供了一個一個獨立的機制專門來表示設備,並描述其在系統中的拓撲結構,使得系統具有以下優點:

n 代碼重復最小化

n 提供諸如引用計數這樣的統一機制

n 可以列舉系統中所有的設備,觀察它們的狀態,並查看它們連接的總線

n 可以將系統中的全部設備結構以樹的形式完整、有效地展現出來

n 可以將設備和其對應的驅動聯系起來,反之亦然

n 可以將設備按照類型加以歸類,比如歸類為輸入設備,而無需理解物理設備的拓撲結構

n 可以沿設備樹的葉子向其根的方向依次遍歷,以保證能以正確順序關閉個設備的電源

最後一點是實現設備模型的最初動機。

l 作為Linux驅動工程師,掌握設備模型是非常必要的。掌握了設備驅動模型,再去閱讀內核源碼,發現自己會在一個更高的高度閱讀代碼。

2. kobject

2.1 overview

設備模型的核心部分就是kobject(kernel object),由struct kobject結構體表示,在sysfs中表現為一個目錄。

2.2 kobject結構體

l Kobject是組成設備模型的基本結構,通常嵌入到其它結構體中,這樣就可以通過kobject來訪問該結構體

struct kobject {

const char *name; /* kobject名稱 */

struct list_head entry; /* 用於鏈入所屬的kset的鏈表 */

struct kobject *parent; /* 指向kobject的父對象 */

struct kset *kset; /* 所屬kset */

struct kobj_type *ktype; /* 所屬ktype */

struct sysfs_dirent *sd; /* sysfs中的目錄項 */

struct kref kref; /* 提供引用計數 */

unsigned intstate_initialized:1; /* 標志:初始化 */

unsigned intstate_in_sysfs:1; /* 標志:在sysfs中 */

unsigned intstate_add_uevent_sent:1; /* 標志:已發出KOBJ_ADDuevent */

unsigned intstate_remove_uevent_sent:1;/* 標志:已發出KOBJ_REMOVE uevent */

unsigned intuevent_suppress:1; /* 標志:禁止發出uevent*/

};

2.3 kobject的基本操作

Kobject操作函數實現在kobject.c文件中,這裡介紹常用的幾個

l 初始化

voidkobject_init(struct kobject *kobj, struct kobj_type *ktype)

l Kobject添加,在sysfs產生一個目錄

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 創建和添加

struct kobject *kobject_create_and_add(const char *name,struct kobject *parent)

l 刪除

void kobject_del(struct kobject *kobj)

l 引用數加一

struct kobject*kobject_get(struct kobject *kobj)

l 引用數減一,當引用計數減到0時,會調用release函數進行銷毀工作

voidkobject_put(struct kobject *kobj)

2.3 實例解析

創建一個kobject,並建立一個屬性文件

/*

* 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;

/* 當用戶空間讀取一個屬性時,有調用到此方法把指定的值編碼後放入緩沖區 */

static ssize_t sc_show(struct kobject*kobj,

structkobj_attribute *attr, char *buf)

{

returnsprintf(buf, "%d\n", n);

}

/* 當用戶空間寫入一個屬性時,有調用到此方法把指定的值解碼後放入傳遞給相應變量 */

static ssize_t sc_store(struct kobject*kobj,

structkobj_attribute *attr, const char *buf, size_t count)

{

sscanf(buf,"%du", &n);

returncount;

}

/* 構建kobject的屬性 */

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<[email protected]>");

試驗結果:

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