Linux驱动之设备模型

1．Overviewl 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. kobject2.1 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）;}/* 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：