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在LINUX中最让人不解的大概就是/sys下面的内容了 下面首先让我们来创建一个简单的platform设备,并从这个设备的视角进行深入,在此篇文章的深入过程中,我们只看kobeject的模型 我所使用的内核版本号为2.6.26,操作系统的内核版本号为2.6.27-7,暂未发现2.6.27-7与2.6.26的重大不同 首先写一个简单的模块 #include <linux/platform_device.h> #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> static int __init test_probe(struct platform_device *pdev) { int err = 0; return err; } static int test_remove(struct platform_device *pdev) { return 0; } static struct platform_device test_device = { .name = "test_ts", .id = -1, }; static struct platform_driver test_driver = { .probe = test_probe, .remove = test_remove, .driver = { .name = "test_ts", .owner = THIS_MODULE, }, }; static int __devinit test_init(void) { platform_device_register(&test_device); return platform_driver_register(&test_driver); } static void __exit test_exit(void) { platform_device_unregister(&test_device); platform_driver_unregister(&test_driver); } module_init(test_init); module_exit(test_exit); MODULE_AUTHOR("zwolf"); MODULE_DESCRIPTION("Module test"); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_ALIAS("test"); 接下来是makefile #Makefile obj-m:=test.o KDIR:=/lib/modules/2.6.27-7-generic/build PWD:=$(shell pwd) default: $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules KDIR中的目录请改为各位实际运行中的内核目录 make之后进行模块的加载 sudo insmod ./test.ko 现在到sys目录中查看我们的设备是否已经加载上了 首先是/sys/bus/platform/devices/ 在devices下,每一个连接文件都代表了一个设备 ls可看见test_ts,进入test_ts,ls可发现driver这个链接文件,ls-l查看,发现这个文件是连到/sys/bus/platform/drivers/test_ts的 这里需要说明的是连接的含义,并不是driver驱动存在于test_ts这个设备中,而是test_ts使用的驱动为/sys/bus/platform/drivers/test_ts 现在换到/sys/bus/platform/drivers这个目录下 ls查看会发现这里的文件都为目录,而非连接文件,说明这是驱动真正放置的位置 现在进入test_ts目录,然后ls,发现有一个test_ts的连接文件,ls –l查看可发现该文件连接到/sys/devices/platform/test_ts下 回到/sys/bus/platform/devices/下ls –l也会发现test_ts连接到/sys/devices/platform/test_ts 为什么test_ts这个设备放置于/sys/devices/platform下,而不是/sys/bus/platform/devices下呢 我认为和直观性有关,在sys下有这么几个目录block bus class dev devices firmware kernel module fs power devices很直观的说明了设备在这个目录下,便于大家查找 而/sys/bus/platform/devices下的连接是为了分类查找 画了张目录图,如下,绿色框的为连接文件,绿色线条为连接的对象  题外话:我自身对于这样的分类不是很喜欢,臃肿 重复 而且信息也不好规划,希望在以后的版本能对sys进行大的改造 现在来看另两个图,也就是构成sys的核心kobject,首先第一个是我去掉了连接部分的内容 也就是绿色线条的目录图  第二个是组成这个目录图的核心,kobject图,我也叫他层次图  不看大号绿色箭头右边的内容的话是不是发现两个架构相同? 对的,kobject的层次决定了目录的结构 kobeject图很大,但也不要担心,里面的内容其实不多,基础框架涉及3个主要结构kset kobject和ktype 在说明test_ts的注册之前,先让我们看一下sys下的两个基础目录bus,devices 首先是bus bus的注册在/drivers/base/bus.c里 int __init buses_init(void) { bus_kset = kset_create_and_add("bus", &bus_uevent_ops, NULL); if (!bus_kset) return -ENOMEM; return 0; } 先看bus_uevent_ops,这是一个uevent的操作集(我也还没清楚uevent的用途,所以uevent的内容先放着) 然后到kset_create_and_add struct kset *kset_create_and_add(const char *name, struct kset_uevent_ops *uevent_ops, struct kobject *parent_kobj) //传递进来的参数为("bus", &bus_uevent_ops, NULL) { struct kset *kset; int error; //创建一个kset容器 kset = kset_create(name, uevent_ops, parent_kobj); if (!kset) return NULL; //注册创建的kset容器 error = kset_register(kset); if (error) { kfree(kset); return NULL; } return kset; } 首先需要创建一个kset容器 static struct kset *kset_create(const char *name, struct kset_uevent_ops *uevent_ops, struct kobject *parent_kobj) //传递进来的参数为("bus", &bus_uevent_ops, NULL) { struct kset *kset; //为kset分配内存 kset = kzalloc(sizeof(*kset), GFP_KERNEL); if (!kset) return NULL; //设置kset中kobject的名字,这里为bus kobject_set_name(&kset->kobj, name); //设置uevent操作集,这里为bus_uevent_ops kset->uevent_ops = uevent_ops; //设置父对象,这里为NULL kset->kobj.parent = parent_kobj; //设置容器操作集 kset->kobj.ktype = &kset_ktype; //设置父容器 kset->kobj.kset = NULL; return kset; } 这里的ktype,也就是kset_ktype是一个操作集,用于为sys下文件的实时反馈做服务,例如我们cat name的时候就要通过ktype提供的show函数,具体什么怎么运用,将在后面讲解 现在回到kset_create_and_add中的kset_register,将建立好的kset添加进sys里 int kset_register(struct kset *k) { int err; if (!k) return -EINVAL; //初始化 kset_init(k); //添加该容器 err = kobject_add_internal(&k->kobj); if (err) return err; kobject_uevent(&k->kobj, KOBJ_ADD); return 0; } kset_init进行一些固定的初始化操作,里面没有我们需要关心的内容 kobject_add_internal为重要的一个函数,他对kset里kobj的从属关系进行解析,搭建正确的架构 static int kobject_add_internal(struct kobject *kobj) { int error = 0; struct kobject *parent; //检测kobj是否为空 if (!kobj) return -ENOENT; //检测kobj名字是否为空 if (!kobj->name || !kobj->name[0]) { pr_debug("kobject: (%p): attempted to be registered with empty " "name!\n", kobj); WARN_ON(1); return -EINVAL; } //提取父对象 parent = kobject_get(kobj->parent); /* join kset if set, use it as parent if we do not already have one */ //父容器存在则设置父对象 if (kobj->kset) {//在bus的kset中为空,所以不会进入到下面的代码 //检测是否已经设置父对象 if (!parent) //无则使用父容器为父对象 parent = kobject_get(&kobj->kset->kobj); //添加该kobj到父容器的链表中 kobj_kset_join(kobj); //设置父对象 kobj->parent = parent; } pr_debug("kobject: '%s' (%p): %s: parent: '%s', set: '%s'\n", kobject_name(kobj), kobj, __func__, parent ? kobject_name(parent) : "<NULL>", kobj->kset ? kobject_name(&kobj->kset->kobj) : "<NULL>"); //建立相应的目录 error = create_dir(kobj); if (error) { kobj_kset_leave(kobj); kobject_put(parent); kobj->parent = NULL; if (error == -EEXIST) printk(KERN_ERR "%s failed for %s with " "-EEXIST, don't try to register things with " "the same name in the same directory.\n", __func__, kobject_name(kobj)); else printk(KERN_ERR "%s failed for %s (%d)\n", __func__, kobject_name(kobj), error); dump_stack(); } else kobj->state_in_sysfs = 1; return error; } 至此bus的目录就建立起来了 模型如下  接下来是devices,在/drivers/base/core.c里 int __init devices_init(void) { devices_kset = kset_create_and_add("devices", &device_uevent_ops, NULL); if (!devices_kset) return -ENOMEM; return 0; } 过程和bus的注册一致,我就不复述了~ 模型如下  然后是platform的注册 在platform的注册中,分为两个部分,一部分是注册到devices中,另一部分是注册到bus中,代码在/drivers/base/platform.c中 int __init platform_bus_init(void) { int error; //注册到devices目录中 error = device_register(&platform_bus); if (error) return error; //注册到bus目录中 error = bus_register(&platform_bus_type); if (error) device_unregister(&platform_bus); return error; } 首先是device_register,注册的参数为platform_bus,如下所示 struct device platform_bus = { .bus_id = "platform", }; 很简单,只有一个参数,表明了目录名 int device_register(struct device *dev) { //初始化dev结构 device_initialize(dev); //添加dev至目录 return device_add(dev); } void device_initialize(struct device *dev) { //重要的一步,指明了父容器为devices_kset,而devices_kset的注册在前面已经介绍过了 dev->kobj.kset = devices_kset; //初始化kobj的ktype为device_ktype kobject_init(&dev->kobj, &device_ktype); klist_init(&dev->klist_children, klist_children_get, klist_children_put); INIT_LIST_HEAD(&dev->dma_pools); INIT_LIST_HEAD(&dev->node); init_MUTEX(&dev->sem); spin_lock_init(&dev->devres_lock); INIT_LIST_HEAD(&dev->devres_head); device_init_wakeup(dev, 0); set_dev_node(dev, -1); } int device_add(struct device *dev) { struct device *parent = NULL; struct class_interface *class_intf; int error; dev = get_device(dev); if (!dev || !strlen(dev->bus_id)) { error = -EINVAL; goto Done; } pr_debug("device: '%s': %s\n", dev->bus_id, __func__); parent = get_device(dev->parent); setup_parent(dev, parent); if (parent) set_dev_node(dev, dev_to_node(parent)); //设置dev->kobj的名字和父对象,并建立相应的目录 error = kobject_add(&dev->kobj, dev->kobj.parent, "%s", dev->bus_id); if (error) goto Error; if (platform_notify) platform_notify(dev); if (dev->bus) blocking_notifier_call_chain(&dev->bus->p->bus_notifier, BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE, dev); //建立uevent文件 error = device_create_file(dev, &uevent_attr); if (error) goto attrError; if (MAJOR(dev->devt)) { error = device_create_file(dev, &devt_attr); if (error) goto ueventattrError; } //建立subsystem连接文件连接到所属class,这里没有设置class对象所以不会建立 error = device_add_class_symlinks(dev); if (error) goto SymlinkError; //建立dev的描述文件,这里没有设置描述文件所以不会建立 error = device_add_attrs(dev); if (error) goto AttrsError; //建立链接文件至所属bus,这里没有设置所属bus所以不会建立 error = bus_add_device(dev); if (error) goto BusError; //添加power文件,因为platform不属于设备,所以不会建立power文件 error = device_pm_add(dev); if (error) goto PMError; kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_ADD); //检测驱动中有无适合的设备进行匹配,但没有设置bus,所以不会进行匹配 bus_attach_device(dev); if (parent) klist_add_tail(&dev->knode_parent, &parent->klist_children); if (dev->class) { down(&dev->class->sem); list_add_tail(&dev->node, &dev->class->devices); list_for_each_entry(class_intf, &dev->class->interfaces, node) if (class_intf->add_dev) class_intf->add_dev(dev, class_intf); up(&dev->class->sem); } Done: put_device(dev); return error; PMError: bus_remove_device(dev); BusError: if (dev->bus) blocking_notifier_call_chain(&dev->bus->p->bus_notifier, BUS_NOTIFY_DEL_DEVICE, dev); device_remove_attrs(dev); AttrsError: device_remove_class_symlinks(dev); SymlinkError: if (MAJOR(dev->devt)) device_remove_file(dev, &devt_attr); ueventattrError: device_remove_file(dev, &uevent_attr); attrError: kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_REMOVE); kobject_del(&dev->kobj); Error: cleanup_device_parent(dev); if (parent) put_device(parent); goto Done; } 在kobject_add-> kobject_add_varg-> kobject_add_internal中 //提取父对象,因为没有设置,所以为空 parent = kobject_get(kobj->parent); //父容器存在则设置父对象,在前面的dev->kobj.kset = devices_kset中设为了devices_kset if (kobj->kset) { //检测是否已经设置父对象 if (!parent) //无则使用父容器为父对象 parent = kobject_get(&kobj->kset->kobj); //添加该kobj到父容器的链表中 kobj_kset_join(kobj); //设置父对象 kobj->parent = parent; } 现在devices下的platform目录建立好了,模型如下,其中红线描绘了目录关系
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