Linux设备模型 (3)

简介:

在上文中,我们介绍到如何使用default attribute。Default attribute使用很方便,但不够灵活。比如上篇文章在Kobject一节中提到的那个例子,name和val这两个attribute使用同一个show/store函数来访问,如果attribute非常多,show/store函数里的分支就会很凌乱。

为了解决这个问题,我们可以参考内核提供的kobj_attribute。在内核里,kobj_attibute是这样定义的:

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struct  kobj_attribute {
     struct  attribute attr;
     ssize_t (*show)( struct  kobject *kobj, struct  kobj_attribute *attr,
             char  *buf);
     ssize_t (*store)( struct  kobject *kobj, struct  kobj_attribute *attr,
              const  char  *buf, size_t  count);
};

每一个attribute会对应自己的show/store函数,这样就极大的提高了灵活性。可是,在上一篇文章中我们的认知是,sysfs是通过kobject里的kobj_type->sysfs_ops来读写attribute的,那如果要利用kobj_attribute中的show/store来读写attribute的话,就必须在kobj_type->sysfs_ops里指定。Linux内核提供了一个默认的kobj_type类型dynamic_kobj_ktype来实现上述的操作。

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/* default kobject attribute operations */
static  ssize_t kobj_attr_show( struct  kobject *kobj, struct  attribute *attr,
                   char  *buf)
{
     struct  kobj_attribute *kattr;
     ssize_t ret = -EIO;
 
     kattr = container_of(attr, struct  kobj_attribute, attr);
     if  (kattr->show)
         ret = kattr->show(kobj, kattr, buf);
     return  ret;
}
 
static  ssize_t kobj_attr_store( struct  kobject *kobj, struct  attribute *attr,
                    const  char  *buf, size_t  count)
{
     struct  kobj_attribute *kattr;
     ssize_t ret = -EIO;
 
     kattr = container_of(attr, struct  kobj_attribute, attr);
     if  (kattr->store)
         ret = kattr->store(kobj, kattr, buf, count);
     return  ret;
}
 
const  struct  sysfs_ops kobj_sysfs_ops = {
     .show   = kobj_attr_show,
     .store  = kobj_attr_store,
};
 
static  void  dynamic_kobj_release( struct  kobject *kobj)
{
     pr_debug( "kobject: (%p): %s\n" , kobj, __func__);
     kfree(kobj);
}
 
static  struct  kobj_type dynamic_kobj_ktype = {
     .release    = dynamic_kobj_release,
     .sysfs_ops  = &kobj_sysfs_ops,
};

kobj_attribute是内核提供给我们的一种更加灵活的处理attribute的方式,但是它还不够。只有当我们使用kobject_create来创建kobject时,使用kobj_attribute才比较方便,但大部分情况下,我们是把kobject内嵌到自己的结构里,此时就无法直接使用内核提供的dynamic_kobj_ktype,因此,我们需要创建自己的kobj_attribute。

 

本文接下来将围绕一个实作来看看如何创建自己的kobj_attribute,sample code可以从这里下载。这个sample code是基于上篇文章kobject中的例子修改而来的,看过那个例子的读者应该会比较轻松。

 

首先,我们需要定义自己的attribute:

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struct  my_attribute {
         struct  attribute attr;
         ssize_t (*show)( struct  my_kobj *obj, struct  my_attribute *attr,
                         char  *buf);
         ssize_t (*store)( struct  my_kobj *obj, struct  my_attribute *attr,
                         const  char  *buf, size_t  count);
};

在my_attribute里,我们的show/store直接操作my_kobj,这样更加方便。

参考Linux内核,kobj_type里的sysfs_ops这样定义:

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static  ssize_t my_attr_show( struct  kobject *kobj, struct  attribute *attr,
                   char  *buf)
{
     struct  my_attribute *my_attr;
     ssize_t ret = -EIO;
 
     my_attr = container_of(attr, struct  my_attribute, attr);
     if  (my_attr->show)
         ret = my_attr->show(container_of(kobj, struct  my_kobj, kobj),
                 my_attr, buf);
     return  ret;
}
 
static  ssize_t my_attr_store( struct  kobject *kobj, struct  attribute *attr,
                    const  char  *buf, size_t  count)
{
     struct  my_attribute *my_attr;
     ssize_t ret = -EIO;
 
     my_attr = container_of(attr, struct  my_attribute, attr);
     if  (my_attr->store)
         ret = my_attr->store(container_of(kobj, struct  my_kobj, kobj),
                 my_attr, buf, count);
     return  ret;
}

下面就可以分别对name和val两个attribute定义自己的show/store。name这个attribute是只读的,只要为它定义show即可。

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ssize_t name_show( struct  my_kobj *obj, struct  my_attribute *attr, char  *buffer)
{
     return  sprintf (buffer, "%s\n" , kobject_name(&obj->kobj));
}
 
ssize_t val_show( struct  my_kobj *obj, struct  my_attribute *attr, char  *buffer)
{
     return  sprintf (buffer, "%d\n" , obj->val);
}
 
ssize_t val_store( struct  my_kobj *obj, struct  my_attribute *attr,
         const  char  *buffer, size_t  size)
{
     sscanf (buffer, "%d" , &obj->val);
 
     return  size;
}

接下来,利用内核提供的宏__ATTR来初始化my_attribute,并建立attribute数组。

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struct  my_attribute name_attribute = __ATTR(name, 0444, name_show, NULL);
struct  my_attribute val_attribute = __ATTR(val, 0666, val_show, val_store);
 
struct  attribute *my_attrs[] = {
     &name_attribute.attr,
     &val_attribute.attr,
     NULL,
};

其中,宏__ATTR的定义如下:

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#define __ATTR(_name,_mode,_show,_store) { \
     .attr = {.name = __stringify(_name), .mode = _mode },   \
     .show   = _show,                    \
     .store  = _store,                   \
}

在module_init里,我们调用sysfs_create_files来把attribute增加到sysfs中。

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retval = sysfs_create_files(&obj->kobj,
             ( const  struct  attribute **)my_attrs);
if  (retval) {
     // ...
}

在kobject对应的目录里,还可以创建子目录,Linux内核里是用attribute_group来实现。在本例中,我们可以这么做:

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struct  attribute_group my_group = {
     .name     = "mygroup" ,
     .attrs    = my_attrs,
};

然后在module_init里调用sysfs_create_group来添加。

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retval = sysfs_create_group(&obj->kobj, &my_group);
if  (retval) {
     // ...
}

本例创建的attribute_group中包含的attribute也是my_attrs,所以在子目录mygroup下的文件和mykobj目录下的文件完全一致。

最后我们得到的目录结构是这样的。

mykobj/
|-- mygroup
|   |-- name
|   `-- val
|-- name
`-- val

完成这个实作之后,你可以用命令echo 2 > /sys/mykobj/val来修改mykobj下的val文件,可以观察到/sys/mykobj/mygroup/val的内容也会变成2,反之亦然。

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