Linux设备模型 (3)

pulbieup

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：
" y; }5 E! R' S% \5 L
" ^) l$ \" n! V; A

• 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);
• };
  

3 k6 j, [) ?& O' v. k
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。
1 J9 s$ S9 M7 c
, D& O' s$ p' u( y# m. g  I& W

• /* 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,
• };
  & u" v, Y: }3 [- B& t

      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。
: l2 Q- e2 }. m
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。
# U' W4 d$ C+ G8 g
首先，我们需要定义自己的attribute：

6 E# J, U9 v3 i

• 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);
• };
  0 d  N1 t" ~1 N$ ?1 M

! y3 F8 b0 \; P
( o* m8 I) }* E4 h在my_attribute里，我们的show/store直接操作my_kobj，这样更加方便。
( b4 c, Y/ X9 z6 S6 s
参考Linux内核，kobj_type里的sysfs_ops这样定义：

• 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;
• }
  

2 x0 f2 l% A* N) D* _$ Y  R$ }   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。

• 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;
• }
  , p# s5 ^3 n. {& A3 Q

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

• 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,
• };
  ( C9 F1 r+ ^9 r) G: X: q; b% T9 e4 a$ Z

( p6 L8 o/ k$ t, y0 V9 A
其中，宏__ATTR的定义如下：

• #define __ATTR(_name,_mode,_show,_store) { \
•     .attr = {.name = __stringify(_name), .mode = _mode },   \
•     .show   = _show,                    \
•     .store  = _store,                   \
• }
  / v5 W' _% d: T* h

/ g+ |& y( |$ ]* R% N' O
( n- p6 L2 R9 K1 j7 z- w# r在module_init里，我们调用sysfs_create_files来把attribute增加到sysfs中。
' x# [: ?# X( [; Q) [2 H
+ _4 j7 }) O, Y5 Q# ]9 B* D

• retval = sysfs_create_files(&obj->kobj,
•             (const struct attribute **)my_attrs);
• if (retval) {
•     // ...
• }
  1 r. j4 ]6 _6 @  `# y

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：

& {0 h5 Z% ?5 A3 ~6 Q8 X

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

6 e, k( g- P9 W$ b$ W! ~7 z
然后在module_init里调用sysfs_create_group来添加。

• retval = sysfs_create_group(&obj->kobj, &my_group);
• if (retval) {
•     // ...
• }
  . q  A9 g  H1 B1 Z" B

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。
3 c& U0 |) F7 G. w) g
( x% v: j6 s/ @! ?% ~/ imykobj/
|-- mygroup
|   |-- name
|   `-- val
|-- name
`-- val


& A( K8 {' C0 M* m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。
# D5 s! M7 [% f& q5 u

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