前言sysfs是一個基於RAM的文件係統，它和Kobject一（yī）起，可以將Kernel的數據結構導出到用戶空間，以文件（jiàn）目錄結構的形式，提供對這些數據結（jié）構（以及數據結構的屬性）的訪問支持。

    sysfs具（jù）備文件係統的所有屬性，而本文主（zhǔ）要側重其設備模型上海模型公司的特性,因此不會涉及過多的（de）文件係統實（shí）現細節，而隻介紹sysfs在Linux設備模型（xíng）中的作用和使用方法具體包括：sysfs和Kobject的關係attribute的概念

    sysfs的文件係統操作接口2. sysfs和Kobject的關係在"Linux設備模型_Kobject”文章中，有提到過，每一個Ko上海模型公司bject，都會對應sysfs中的一個目錄（lù）因此在將Kobject添加到Kernel時，create_dir接（jiē）口會（huì）調用sysfs文件係統的創建目錄接口，創建和Kobject對應的目錄，相關的（de）代碼如下：。

    int kobject_add(struct kobject *kobj, struct kobje上海模型公司ct *parent,

        const char *fmt, ...)

        {

        [...]

        retval = kobject_add_varg(kobj, parent, fmt, args);

        [...]

        }

        上海模型公司

        static __printf(3, 0) int kobject_add_varg(struct kobject *kobj,

        struct kobject *parent,

        const char *fmt, va_list vargs)

        上海（hǎi）模型公司 {

        [...]

        return kobject_add_internal(kobj);

        }

        static int kobject_add_internal(struct kobject *kobj)

        {

        上海模（mó）型公（gōng）司 [...]

        error = create_dir(kobj);

        [...]

        }

        static int create_dir(struct kobject *kobj)

        {

        [...]

        上海模型公司 error = sysfs_create_dir_ns(kobj, kobject_namespace(kobj));

        [...]

        }

    3. attribute3.1 attribute的功能概述（shù）在sysfs中，為什麽會有attribute的概（gài）念呢？其實（shí）它是對應（yīng）k上海模型公司object而言的，指的是kobject的“屬性”www.17C.com知道， sysfs中的目錄描述了kobject，而kobject是（shì）特定數據類型變量（如struct device）的體現。

    因此kobject的屬性，就是這些變量的屬性它可（kě）以是任何東西，名稱、一個內部（bù）變量、一個（gè）字符串等等而attribute，在sy上海模型公司sfs文件係（xì）統中是以文件的（de）形（xíng）式提供的，即：kobject的所有屬性（xìng），都（dōu）在它對（duì）應的sysfs目錄下以文件（jiàn）的（de）形式呈現。

    這些文件一般是可讀（dú）、寫的，而kernel中定（dìng）義了這些屬性的模塊（kuài），會根據用戶空間的讀寫（xiě）操作，記錄和返回這些attribute的值總結一（yī）下：所謂的attibute，就（jiù）是內核空間和用戶空間進（jìn）行上海模型公司信息（xī）交互的一種方法。

    例如某個（gè）driver定義了一個變（biàn）量，卻希望用戶空間（jiān）程序可（kě）以修改該變量，以控製driver的（de）運行行為，那麽就可以將（jiāng）該變量以sysfs attribute的形式開放（fàng）出來Linux內核中，attribute分為普通的attribute和二進製attribute，如下：

    struct at上海（hǎi）模型公司tribute {

        const char *name;

        umode_t mode;

        #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC

        bool ignore_lockdep:1;

        struct lock_cl上海模（mó）型公司ass_key *key;

        struct lock_class_key skey;

        #endif

        };

        struct bin_attribute {

        struct attribute attr;

        siz上海模型公司e_t size;

        void *private;

        struct address_space *(*f_mapping)(void);

        ssize_t (*read)(struct file *, struct kobject *, struct bin上海模型公（gōng）司_attribute *,

        char *, loff_t, size_t);

        ssize_t (*write)(struct file *, struct kobject *, struct bin_attribute *,

        char *, loff_上海模型（xíng）公（gōng）司t, size_t);

        int (*mmap)(struct file *, struct kobject *, struct bin_attribute *attr,

        struct vm_area_struct *vma);

        };

    struct att上海模型（xíng）公司ribute為普通的attribute，使（shǐ）用該attribute生成的sysfs文（wén）件，隻能用字符串的形式（shì）讀寫（後麵會說為什麽）而struct bin_attribute在struct attribute的基礎上，增加了read、write等函數，因此它所生成的sysfs文件可以用任（rèn）何方式讀寫。

    說完基上海模型公司本概念，www.17C.com要問兩個問題：Kernel怎麽把attribute變（biàn）成sysfs中的文件呢？用戶空間對sysfs的（de）文件進行的讀寫操（cāo）作，怎麽傳遞給Kernel呢？下麵來看看這個過程3.2 attibute文件（jiàn）的創（chuàng）建。

    在（zài）linux內核中，attibute文件的創建（jiàn）是由fs/sysfs/file.c中sysf上海模型公司（sī）s_create_file接口完成的，該（gāi）接口的實現沒有什麽特（tè）殊之處（chù），大（dà）多（duō）是文（wén）件係統相關（guān）的操作，和設（shè）備模型沒有太（tài）多的關係，這裏先略過不提。

    3.3 attibute文件的read和write看到3.1章節struct attribute的原型時，也許www.17C.com會（huì）犯嘀咕，該結構（gòu）很簡單啊，name表示文件名稱，m上海模型公司ode表示文件模式，其它的字段都是內核用於debug Kernel Lock的，那（nà）文件操作的接口在哪裏呢（ne）？

    不著急，www.17C.com去fs/sysfs目（mù）錄下看看sysfs相關的代碼（mǎ）邏輯所有的文件（jiàn）係統，都會（huì）定義（yì）一個struct file_operations變量（liàng），用於描述本文件係（xì）統的操作接口，sysfs也不例外：/上海模型公（gōng）司/ 2.6 內核 /fs/sysfs/file.c 新內核已經變化

        const struct file_operations sysfs_file_operations = {

        .read = sysfs_read_file,

        .write = sys上海模型公司fs_write_file,

        .llseek = generic_file_llseek,

        .open = sysfs_open_file,

        .release = sysfs_release,

        .poll = sysfs_poll,

        上海（hǎi）模型公司 };

        /**

        * sysfs_read_file - read an attribute.

        * @file: file pointer.

        * @buf: buffer to fill.

        * @count:上海模型（xíng）公司 number of bytes to read.

        * @ppos: starting offset in file.

        *

        * Userspace wants to read an attribute file. The attribute descr上海模型公司iptor

        * is in the files ->d_fsdata. The target object is in the directorys

        * ->d_fsdata.

        *

        * We call fill_read_buffer(上海模型公司) to allocate and fill the buffer from the

        * objects show() method exactly once (if the read is happening from

        * the beginning of the 上海模型（xíng）公司file). That should fill the entire buffer with

        * all the data the object has to offer for that attribute.

        * We then call flush_read_bu上海模型公司（sī）ffer() to copy the buffer to userspace

        * in the increments specified.

        */

        static ssize_t

        sysfs_read_file(struct file *上海模型（xíng）公司file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)

        {

        struct sysfs_buffer * buffer = file->private_data;

        ssize_t retval = 0;

        上海模型公司 mutex_lock(&buffer->mutex);

        if (buffer->needs_read_fill || *ppos == 0) {

        retval = fill_read_buffer(file->f_path.dentry,buffer)上海模型公司;

        if (retval)

        goto out;

        }

        pr_debug("%s: count = %zd, ppos = %lld, buf = %s\n",

        __func__, count, *ppos, buffer-上海模型公司>page);

        retval = simple_read_from_buffer(buf, count, ppos, buffer->page,

        buffer->count);

        out:

        mutex_unlock(&buffer->mu上海模（mó）型公司tex);

        return retval;

        }

        static int fill_read_buffer(struct dentry * dentry, struct sysfs_buffer * buffer)

        {

        s上海模型公司truct sysfs_dirent *attr_sd = dentry->d_fsdata;

        struct kobject *kobj = attr_sd->s_parent->s_dir.kobj;

        const struct sysfs_ops * ops = b上海模型公司uffer->ops;

        [...]

        count = ops->show(kobj, attr_sd->s_attr.attr, buffer->page);

        [...]

        }。

    read處理看著很簡單，sysfs_read_file從fil上海模型公司e指針中（zhōng）取一個（gè）私有指針（zhēn）（注：大家可以稍微留一下心，私（sī）有數據的概念，在VFS中使用是非常普遍的），轉換為（wéi）一個struct sysfs_buffer類型的指針，以此為參數（buffer），轉（zhuǎn）身就調用（yòng）fill_read_buffer接口。

    而（ér）fill_read_buffer接口，直接從buffer指針中（zhōng）取出上海模（mó）型公司一個struct sysfs_ops指針，調用該指針的show函數，即完成了文件的read操作那麽後續呢？當然是由ops->show接口接著處理咯。

    而具體怎麽處理，就是其它模塊（例（lì）如某個driver）的事了，sysfs不再關心（其實，Linux大多的核心代碼（mǎ），都是隻提供架構和機製，具體的實現，也就是上海模型公司苦力，留給（gěi）那些碼農吧！這就是設計的（de）魅力）不過還沒完，這個struct sysfs_ops指針哪（nǎ）來的？好吧，www.17C.com再看看open(sysfs_open_file)接口吧。

    static int sysfs_open_file(struct inode *inode, struct file *file)

        上海模型公司 {

        struct sysfs_dirent *attr_sd = file->f_path.dentry->d_fsdata;

        struct kobject *kobj = attr_sd->s_parent->s_dir.kobj;

        上海模型（xíng）公司struct sysfs_buffer *buffer;

        const struct sysfs_ops *ops;

        int error = -EACCES;

        char *p;

        p = d_path(&file->f_path, las上海模型公司t_sysfs_file, sizeof(last_sysfs_file));

        if (!IS_ERR(p))

        memmove(last_sysfs_file, p, strlen(p) + 1);

        /* need attr_sd for attr 上（shàng）海模型公司and ops, its parent for kobj */

        if (!sysfs_get_active(attr_sd))

        return -ENODEV;

        /* every kobject with an attribute needs a kt上海模型公司ype assigned */

        if (kobj->ktype && kobj->ktype->sysfs_ops)

        ops = kobj->ktype->sysfs_ops;

        else {

        WARN(1, KERN_ERR "miss上海模型公司ing sysfs attribute operations for "

        "kobject: %s\n", kobject_name(kobj));

        goto err_out;

        }

        /* File needs write suppor上（shàng）海模型公司t.

        * The inodes perms must say its ok,

        * and we must have a store method.

        */

        if (file->f_mode & FMODE_WRITE) {

        上海模型公司 if (!(inode->i_mode & S_IWUGO) || !ops->store)

        goto err_out;

        }

        /* File needs read support.

        * The inodes perms must s上海模型公司ay its ok, and we there

        * must be a show method for it.

        */

        if (file->f_mode & FMODE_READ) {

        if (!(inode->i_mode & S_IR上海模型公司UGO) || !ops->show)

        goto err_out;

        }

        /* No error? Great, allocate a buffer for the file, and store it

        * it in file->pr上海模型公司ivate_data for easy access.

        */

        error = -ENOMEM;

        buffer = kzalloc(sizeof(struct sysfs_buffer), GFP_KERNEL);

        if (!buffer上海模型公司)

        goto err_out;

        mutex_init(&buffer->mutex);

        buffer->needs_read_fill = 1;

        buffer->ops = ops;

        file->private_dat上（shàng）海模型公司（sī）a = buffer;

        /* make sure we have open dirent struct */

        error = sysfs_get_open_dirent(attr_sd, buffer);

        if (error)

        got上海模型公司o err_free;

        /* open succeeded, put active references */

        sysfs_put_active(attr_sd);

        return 0;

        err_free:

        kfree上海模型公（gōng）司(buffer);

        err_out:

        sysfs_put_active(attr_sd);

        return error;

        }

    哦，原來和ktype有關係這個指針是從該attribute所（suǒ）從屬的kobject中拿的再去看一下"Linux設備模上海模型公司型_Kobject”中ktype的定義，還真有一個struct sysfs_ops的（de）指針。

    www.17C.com注意一下14行的注釋以及其後代碼邏輯，如果從屬（shǔ）的kobject（就（jiù）是attribute文（wén）件所在的目（mù）錄）沒有ktype，或者沒有ktype->sysfs_ops指針，是不允許它（tā）注冊（cè）任何attribute的！

    經上海模（mó）型公司（sī）過確認後，sysfs_open_file從ktype中取出struct sysfs_ops指針，並在隨（suí）後的代碼邏輯中，分配一個struct sysfs_buffer類型的指針（buffer），並把struct sysfs_ops指針保存在其（qí）中，隨後（hòu）（注意哦），把buffer指針交給file的priv上海模型公司ate_data，隨後read/write等接口便可以取出使用。

    嗯！慣用伎倆！struct sysfs_ops {

        ssize_t (*show)(struct kobject *, struct attribute *,char *);

        ssize_t (*stor上海模（mó）型公（gōng）司e)(struct kobject *,struct attribute *,const char *, size_t);

        };

    attribute文件的write過程（chéng）和read類似，這裏就不再多（duō）說另外，上麵隻分析了普通attribute的（de）邏輯，而二進製類型的呢？也類似，去看看fs/s上海模型公司ysfs/bin.c吧（ba），這裏也不說了講到這裏，應該（gāi）已經結束了，事實卻不是如此。

    上麵read/write的數據流，隻到kobject（也就是（shì）目錄）級別哦，而真正需要操作的是attribute（文件（jiàn））啊！這中（zhōng）間一定還有一層（céng）轉換！確實，不（bú）過又交給其它模（mó）塊了 下麵www.17C.com通過一個例子，來說明如何轉換的。

    4. s上海模型公司ysfs在設備模（mó）型中的應用總結讓我（wǒ）們通過設備模型class.c中有關sysfs的實現（xiàn），來總結一下sysfs的應用（yòng）方（fāng）式首先（xiān），在class.c中，定義了Class所需的ktype以及sysfs_ops類型（xíng）的變量，如下：。

    static const struct sysfs_ops class_sysfs_上海模型公司ops = {

        .show = class_attr_show,

        .store = class_attr_store,

        };

        static struct kobj_type class_ktype = {

        .sysfs上海模型公司_ops = &class_sysfs_ops,

        .release = class_release,

        .child_ns_type = class_child_ns_type,

        };

    由前麵章節的描述可知，所有class_type的Kobject下麵的a上海模型公（gōng）司ttribute文件的讀寫操作，都會交給class_attr_show和class_attr_store兩個接口處理以class_attr_show為例：。

    #define to_class_attr(_attr) container_of(_attr, struct class_attribute,上海模型公司 attr)

        static ssize_t class_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,

        char *buf)

        {

        struct class_attribu上海模型公司te *class_attr = to_class_attr(attr);

        struct subsys_private *cp = to_subsys_private(kobj);

        ssize_t ret = -EIO;

        if (class_attr上海模型公司->show)

        ret = class_attr->show(cp->class, class_attr, buf);

        return ret;

        }

    該（gāi）接口使用container_of從struct attribute類型的指針中取得一個class模塊的自上海模型公司定義指針：struct class_attribute，該指針中（zhōng）包含了class模塊自身的（de）show和store接口。

    下（xià）麵是struct class_attribute的聲明：struct class_attribute {

        struct attribute attr;

        上海模型公司 ssize_t (*show)(struct class *class, struct class_attribute *attr,

        char *buf);

        ssize_t (*store)(struct class *class, struct class_att上海模型公司ribute *attr,

        const char *buf, size_t count);

        };

    因此，所有需要使用（yòng）attribute的模塊，都不會直（zhí）接定義struct attribute變量，而（ér）是通過一個自定義的數據結（jié）構，該（gāi）數（shù）據結構（gòu）的（de）一個成員是struct attri上海模型公司bute類型（xíng）的變量，並提供show和store回調函（hán）數。

    然後在該模塊ktype所對（duì）應的（de）struct sysfs_ops變量中（zhōng），實現該本模塊整體的（de）show和store函數，並在被調用時，轉接到（dào）自定義數據結構（struct class_attribute）中的show和store函數中。

    這樣（yàng），每個atr上海模型公司（sī）ribute文件，實際上對應（yīng）到一個自定義數據結構變量（liàng）中了