设备模型是内核提供的一个编写驱动的架构。
设备管理是设备-总线-驱动结构。
linux中的设备是由树状模型组织的，从sysfs中可以查看树状结构。
他本身实现了：
许多内核对象都是由kobject作为基类派生的。相同类型的kobject通过其内嵌的list_head链成一个链表，然后使用另外一个结构体kset(kobject的子类)来指向和管理这个列表。
struct kobject {
const char *name;
struct list_head entry;
struct kobject *parent;
struct kset *kset; /* 给相关的kobject分组，是kobj的集合 */
struct kobj_type *ktype; /* 抽象出了一些kobj和sysfs的通用接口，描述kobj的行为 */
struct kernfs_node *sd; /* sysfs 的文件节点 */
struct kref kref; /* kobject的引用计数 */
#ifdef CONFIG_DEBUG_KOBJECT_RELEASE
struct delayed_work release;
#endif
unsigned int state_initialized:1;
unsigned int state_in_sysfs:1;
unsigned int state_add_uevent_sent:1;
unsigned int state_remove_uevent_sent:1;
unsigned int uevent_suppress:1;
};
一个新的kobject要加入到设备管理模型中，需要使用函数：
/* 创建新的kobj */
struct kobject * __must_check kobject_create_and_add(const char *name,
struct kobject *parent);
/* parent ： 在sysfs中的父目录，如果为NULL则表示在"/sys/"目录下 */
/* 添加已存在的的kobj */
int kobject_init_and_add(struct kobject *kobj,
struct kobj_type *ktype,
struct kobject *parent,
const char *fmt, ...);
/* fmt一般是name, 也是sysfs中kobject对应的目录名 */
调用之前需要给kobj分配内存，并初始化ktype，用于这个kset中kobject的通用操作，其中ktype如下：
struct kobj_type {
void (*release)(struct kobject *kobj); /* 必须 */
const struct sysfs_ops *sysfs_ops; /* 内含show和store接口 */
struct attribute **default_attrs; /* 每个属性都在sysfs中有对应的属性文件 */
const struct kobj_ns_type_operations *(*child_ns_type)(struct kobject *kobj);
const void *(*namespace)(struct kobject *kobj);
};
kset用于：
/**
* struct kset - 一个子系统中，一系列kobject的集合
*
* A kset defines a group of kobjects. They can be individually
* different "types" but overall these kobjects all want to be grouped
* together and operated on in the same manner. ksets are used to
* define the attribute callbacks and other common events that happen to
* a kobject.
*
* @list: the list of all kobjects for this kset
* @list_lock: a lock for iterating over the kobjects
* @kobj: the embedded kobject for this kset (recursion, isn't it fun...)
* @uevent_ops: the set of uevent operations for this kset. These are
* called whenever a kobject has something happen to it so that the kset
* can add new environment variables, or filter out the uevents if so
* desired.
*/
struct kset {
struct list_head list;
spinlock_t list_lock;
struct kobject kobj;
const struct kset_uevent_ops *uevent_ops;
} __randomize_layout;
一个组织多个kobject的kset例程（节选）：linux/samples/kobject/kset-example.c
#include <linux/kobject.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
struct foo_obj {
struct kobject kobj;
int foo;
int baz;
int bar;
};
/* 从类型为kobj的结构体成员的指针x，获取该foo_obj类型结构体的指针 */
#define to_foo_obj(x) container_of(x, struct foo_obj, kobj)
static void foo_release(struct kobject *kobj)
{
struct foo_obj *foo;
foo = to_foo_obj(kobj);
kfree(foo);
}
/* 可以定义所属kset的kobject的一些行为到default_attrs和sysfs_ops属性中，现在仅
* 使用release */
static struct kobj_type foo_ktype = {
// .sysfs_ops = &foo_sysfs_ops,
.release = foo_release,
// .default_attrs = foo_default_attrs,
};
static struct kset *example_kset;
static struct foo_obj *foo_obj;
static struct foo_obj *bar_obj;
static struct foo_obj *baz_obj;
/* 创建kset下的kobject */
static struct foo_obj *create_foo_obj(const char *name)
{
struct foo_obj *foo;
int retval;
/* allocate the memory for the whole object */
foo = kzalloc(sizeof(*foo), GFP_KERNEL);
if (!foo)
return NULL;
/* 初始化kobject之前先确定所属kset */
foo->kobj.kset = example_kset;
/* 初始化kobject添加到kernel中，并关联ktype，会在sysfs中创建名为name的kobject文件夹
* 第三个参数是父kobj，由于已确定kset，写为NULL */
retval = kobject_init_and_add(&foo->kobj, &foo_ktype, NULL, "%s", name);
if (retval) {
kobject_put(&foo->kobj);
return NULL;
}
/* 通知用户空间有一个新的内核对象（kobject）已经被添加到 sysfs 中。
* 这对于用户空间的监控和管理工具来说是很有用的 */
kobject_uevent(&foo->kobj, KOBJ_ADD);
return foo;
}
static void destroy_foo_obj(struct foo_obj *foo)
{
kobject_put(&foo->kobj);
}
static int __init example_init(void)
{
/* 创建一个名为 "kset_example" 的kset, 路径在/sys/kernel/ */
example_kset = kset_create_and_add("kset_example", NULL, kernel_kobj);
if (!example_kset)
return -ENOMEM;
/* 在已定义的kset下新增kobject */
foo_obj = create_foo_obj("foo");
if (!foo_obj)
goto foo_error;
bar_obj = create_foo_obj("bar");
if (!bar_obj)
goto bar_error;
baz_obj = create_foo_obj("baz");
if (!baz_obj)
goto baz_error;
return 0;
baz_error:
destroy_foo_obj(bar_obj);
bar_error:
destroy_foo_obj(foo_obj);
foo_error:
kset_unregister(example_kset);
return -EINVAL;
}
static void __exit example_exit(void)
{
destroy_foo_obj(baz_obj);
destroy_foo_obj(bar_obj);
destroy_foo_obj(foo_obj);
kset_unregister(example_kset);
}
MODULE_AUTHOR("LUKEKE"); // 作者
MODULE_DESCRIPTION("kset test"); // 描述
MODULE_ALIAS("kset Learn"); // 别名
module_init(example_init);
module_exit(example_exit);
运行结果：
[root@qemu_imx6ul:/sys/kernel]# ls
config irq rcu_expedited slab
debug mm rcu_normal uevent_helper
fscaps notes security uevent_seqnum
[root@qemu_imx6ul:/sys/kernel]# insmod ~/hello.ko
[root@qemu_imx6ul:/sys/kernel]# ls
config irq notes security uevent_seqnum
debug kset_example rcu_expedited slab
fscaps mm rcu_normal uevent_helper
[root@qemu_imx6ul:/sys/kernel]# cd kset_example/
[root@qemu_imx6ul:/sys/kernel/kset_example]# ls
bar baz foo
[root@qemu_imx6ul:/sys/kernel/kset_example]# ls bar/
[root@qemu_imx6ul:/sys/kernel/kset_example]# ls foo