http://blog.csdn.net/dndxhej/article/details/7434615
对sysfs和设备模型有了解的都会知道sysfs实际是为了将设备模型导出到用户空间的一个内存文件系统。
设备模型的关键结构体kobject会组成设备模型的树形结构,而sysfs的关键结构体sysfs_dirent也是类似的树形的结构,vfs中的dentry同样是类似的树形结构。
sysfs目录文件的创建都是由设备模型的上层构件(bus device driver class)在注册的时候调用它们内含的kobject(设备模型的底层基石)的添加注册操作,而kobject的操作就调用sysfs文件系统的具体操作。
这些结构体是有联系的,但这一次我们先不过度关注他们的联系,仅仅对sysfs下目录和文件的创建做个分析:
kobject结构体:
1 struct kobject { 2 const char *name; 3 struct list_head entry; 4 struct kobject *parent; 5 struct kset *kset; 6 struct kobj_type *ktype; 7 struct sysfs_dirent *sd; 8 struct kref kref; 9 unsigned int state_initialized:1; 10 unsigned int state_in_sysfs:1; 11 unsigned int state_add_uevent_sent:1; 12 unsigned int state_remove_uevent_sent:1; 13 unsigned int uevent_suppress:1; 14 };
sysfs_dirent结构中的union有四项:目录(s_dir)、链接文件(s_symlink),属性文件(s_attr)和二进制属性文件(s_bin_attr)。
struct sysfs_dirent { atomic_t s_count; atomic_t s_active; #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC struct lockdep_map dep_map; #endif struct sysfs_dirent *s_parent; struct sysfs_dirent *s_sibling; const char *s_name; union { struct sysfs_elem_dir s_dir; struct sysfs_elem_symlink s_symlink; struct sysfs_elem_attr s_attr; struct sysfs_elem_bin_attr s_bin_attr; }; unsigned int s_flags; unsigned short s_mode; ino_t s_ino; struct sysfs_inode_attrs *s_iattr; };
我们vfs中有inode和entry两种关键的对象,在很多文件系统的设计中,都会有类似omfs_inode和omfs_extent_entry等等结构体来抽象表明具体文件系统的节点和目录项。
而在sysfs中,不管是目录还是文件,都用同一个结构体sysfs_dirent来表示,这个结构体可以说是inode和dentry的综合,因为有:
1 unsignedint s_flags; 2 unsignedshort s_mode; 3 ino_t s_ino;
等类似于inode的内容,也有:
1 structsysfs_dirent *s_parent; 2 structsysfs_dirent *s_sibling; 3 constchar *s_name;
等类似于dentry的内容。
总的来说,sysfs_dirent结构体是sysfs和kobject建立连接的桥梁。
我们知道,kobject对应于sysfs下的一个目录:
1 structsysfs_elem_dir { 2 structkobject *kobj; 3 /*children list starts here and goes through sd->s_sibling */ 4 structsysfs_dirent *children; 5 };
上面的结构体紧密的将kobject和sysfs_dirent联系起来。kobject代表目录,而对于代表目录的sysfs_dirent,内嵌的sysfs_elem_dir有kobject的指针,所以kobject和sysfs_dirent是你中有我,我中有你。
不过对于文件就不一样了,因为文件也有自己的sysfs_dirent,而文件并没有自己的kobject。
在普通的文件系统中,比如omfs中,建立一个目录的话,首先会从物理存储介质(磁盘)中读取相关信息填充omfs下的omfs_inode结构体,然后会建立vfs层的inode和dentry等结构体。
而在sysfs中,在建立目录和文件时,只会通过sysfs_dirent结构体来建立目录文件的层次结构,而看不到vfs中的dentry、inode。既然是linux下的文件系统,不管多么特殊,肯定要有inode和dentry的,sysfs文件系统也不例外,只不过sysfs将建立inode和dentry的操作推到sysfs_lookup函数中来做,在sysfs_lookup中还会建立dentry与sysfs_dirtnt的关系。dentry->d_fsdata= sysfs_get(sd);
其实这个关系,在sysfs_fill_super就有体现:root->d_fsdata= &sysfs_root;
1 struct sysfs_dirent sysfs_root = { 2 .s_name = "", 3 .s_count = ATOMIC_INIT(1), 4 .s_flags = SYSFS_DIR, 5 .s_mode = S_IFDIR | S_IRWXU | S_IRUGO | S_IXUGO, 6 .s_ino = 1, 7 };
这个sysfs_root就是sysfs_dirent层次结构中的根。
下面是sysfs创建目录的过程,注意的是这个过程只能通过kobject的操作来实现,在/sys下用mkdir是没作用的:
1 int sysfs_create_dir(struct kobject * kobj) 2 { 3 struct sysfs_dirent *parent_sd, *sd; 4 int error = 0; 5 6 BUG_ON(!kobj); 7 8 if (kobj->parent) 9 parent_sd = kobj->parent->sd; 10 else 11 parent_sd = &sysfs_root; 12 13 error = create_dir(kobj, parent_sd, kobject_name(kobj), &sd); 14 if (!error) 15 kobj->sd = sd; 16 return error; 17 }
1 static int create_dir(struct kobject *kobj, struct sysfs_dirent *parent_sd, 2 const char *name, struct sysfs_dirent **p_sd) 3 { 4 umode_t mode = S_IFDIR| S_IRWXU | S_IRUGO | S_IXUGO; 5 struct sysfs_addrm_cxt acxt; 6 struct sysfs_dirent *sd; 7 int rc; 8 9 /* allocate */ 10 sd = sysfs_new_dirent(name, mode, SYSFS_DIR); //初始化sysfs_dirent结构体 11 if (!sd) 12 return -ENOMEM; 13 sd->s_dir.kobj = kobj; //sysfs_dirent与kobject的联系建立 14 15 /* link in */ 16 sysfs_addrm_start(&acxt, parent_sd); 17 rc = sysfs_add_one(&acxt, sd); 18 sysfs_addrm_finish(&acxt); 19 20 if (rc == 0) 21 *p_sd = sd; 22 else 23 sysfs_put(sd); 24 return rc; 25 }
在sysfs_add_one是层次关系的建立:
1 int __sysfs_add_one(struct sysfs_addrm_cxt *acxt, struct sysfs_dirent *sd) 2 { 3 struct sysfs_inode_attrs *ps_iattr; 4 5 if (sysfs_find_dirent(acxt->parent_sd, sd->s_name)) 6 return -EEXIST; 7 8 sd->s_parent = sysfs_get(acxt->parent_sd); //建立上下层次间的父子关系 9 10 sysfs_link_sibling(sd); //建立同一层次的兄弟关系 11 12 /* Update timestamps on the parent */ 13 ps_iattr = acxt->parent_sd->s_iattr; 14 if (ps_iattr) { 15 struct iattr *ps_iattrs = &ps_iattr->ia_iattr; 16 ps_iattrs->ia_ctime = ps_iattrs->ia_mtime = CURRENT_TIME; 17 } 18 19 return 0; 20 }
在sysfs_link_sibling中关键代码:
1 for (pos = &parent_sd->s_dir.children; *pos; pos = &(*pos)->s_sibling) { 2 if (sd->s_ino < (*pos)->s_ino) 3 break; 4 }
根据s_ino从小到大的顺序组成一个链。附上一个图,这个关系就一目了然:
从这个图可以很清楚的看到sysfs中sysfs_dirent架成的树形结构(注意他们的s_ino排列),这个结构和kobject,dentry的树形结构几乎一致,因为他们是有联系的,后面我们会一步步理清他们的联系,到时侯就明白sysfs是如何将设备模型(kobject)倒成文件系统的。