Linux 驱动数据模型

科技2022-07-10 162

Linux设备驱动模型

前言

Linux 驱动架构学习

一、linux重要数据结构体

1、kobject

结构体kobject是组成设备驱动模型的基本结构。 kobject 结构体如下： #include <linux/kobject.h> struct kobject { const char *name;　　//kobject的名称，显示在sysfs文件系统中，就是一个目录的名字。 struct list_head entry; //链接下一个kobject结构，维护对象链表功能，平行链接 struct kobject *parent; //指向父kobject结构体，有层次的链接 struct kset *kset; struct kobj_type *ktype;　　 struct kernfs_node *sd; //对应sysfs的文件目录 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; //是否已经加入到sysfs中 unsigned int state_add_uevent_sent:1; unsigned int state_remove_uevent_sent:1; }; 在linux内核中，没有kobject直接定义的变量，kobject只作为一个抽象的基类，将kobject嵌入到另一个结构中，这个结构就可以看做是kobject的一个子类。而kobject的子类关注kobject的属性和方法。内核里的设备之间是以树状形式组织的，树形结构每一个目录对应一个kobject对象（目录组织结构和名字等信息）在这种组织架构里靠上层的节点可以看作是下层节点的父节点，反映到sysfs里就是上级目录和下级目录之间的关系。在内核里，正是kobject帮助我们实现这种父子关系。成员功能介绍： struct list_head entry; 平行链接的链表指针，多个kobject 可以使用这个链表链接起来。当设备接入linux机器时，就通过这个链表，用来遍历这个结构体，以配对相应的驱动程序。 struct kobject *parent; 指向上一层结构（父节点）。如果一个kobject 表示一个USB设备，那么它的parent指针指向了USB集线器，而这个USB挂接到这个集线器上的。 struct kset *kset; 指向所属的kest集合，kset包含了kobject，kobject绑定kset struct kobj_type *ktype; 指针，用来绑定kobj_type，提供给kobject功能。将属性单独组织成数据结构kobj_type存放在ktype中。对于sysfs中的普通文件读写操作都是由kobject->ktype->sysfs_ops来完成的。 kobject提供的服务：

－对象引用计数－维护对象链表－对象上锁－用户空间表示

kobject的作用归纳：

（1）kobject始终代表sysfs文件系统中的一个目录，name成员指定了目录名。（2）parent成员指定了kobject在sysfs中的目录，从而形成一个树形结构。（3）ktype是kobject的属性，属性用文件来表示，放在kobject对应目录下。

2、kset

struct kset { struct list_head list; spinlock_t list_lock; struct kobject kobj; const struct kset_uevent_ops *uevent_ops; };

3、kobj_type

struct kobj_type { void (*release)(struct kobject *kobj); struct sysfs_ops *sysfs_ops; struct attribute **default_attrs; }; Kobj type数据结构包含三个成员。 release方法用于释放kobject占用的资源、sysfs_ops指针指向sysfs操作表、一个sysfs文件系统缺省属性列表。 Sysfs操作表包括两个函数store()和show()。当用户态读取属性时，show()函数被调用，该函数编码指定属性值存入buffer中返回给用户态；而store()函数用于存储用户态传入的属性值

其中struct sysfs_ops 定义如下:

struct sysfs_ops { ssize_t (*show)(struct kobject *, struct attribute *,char *); ssize_t (*store)(struct kobject *,struct attribute *,const char *, size_t); };

kobject和kset关系图

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