sysfs文件系统则是挂载到实际文件系统的/sys目录之上的,这样,任何内核空间的对sysfs虚拟文件系统的操作都将反映到用户空间的/sys目录之上。本贴打算讨论一下sysfs文件系统在内核新设备驱动模型中的作用,但不会涉及这个文件系统的具体实现细节。
一. sysfs文件系统在内核中的起源
sysfs在内核的初始化阶段通过sysfs_init调用建立:
- int __init sysfs_init(void)
- {
- int err = -ENOMEM;
- sysfs_dir_cachep = kmem_cache_create("sysfs_dir_cache",
- sizeof(struct sysfs_dirent),
- 0, 0, NULL);
- if (!sysfs_dir_cachep)
- goto out;
- err = sysfs_inode_init();
- if (err)
- goto out_err;
- err = register_filesystem(&sysfs_fs_type);
- if (!err) {
- sysfs_mount = kern_mount(&sysfs_fs_type);
- if (IS_ERR(sysfs_mount)) {
- printk(KERN_ERR "sysfs: could not mount!\n");
- err = PTR_ERR(sysfs_mount);
- sysfs_mount = NULL;
- unregister_filesystem(&sysfs_fs_type);
- goto out_err;
- }
- } else
- goto out_err;
- out:
- return err;
- out_err:
- kmem_cache_destroy(sysfs_dir_cachep);
- sysfs_dir_cachep = NULL;
- goto out;
- }
- static struct file_system_type sysfs_fs_type = {
- .name = "sysfs",
- .get_sb = sysfs_get_sb,
- .kill_sb = sysfs_kill_sb,
- };
sysfs_init函数的重点是在sysfs_mount = kern_mount(&sysfs_fs_type)调用中,这个调用用来生成sysfs文件系统的根结点,最开始是产生sysfs_mount对象,然后是调用sysfs_get_sb产生sysfs文件系统的超级块,后者还会为sysfs的根目录产生对应的inode及dentry。总之,当这个调用成功之后,系统已经创建出了sysfs文件树,以后就可以在其上增加新的结点或者删除结点,打开文件读写文件等文件系统的常见操作。
二 sysfs的根节点的产生
上贴上已经提到sysfs根节点在sysfs_init->kern_mount的函数调用链中产生,这个调用过程中为sysfs文件系统产生super block的过程发生在sysfs_fill_super函数中:
- struct sysfs_dirent sysfs_root = {
- .s_name = "",
- .s_count = ATOMIC_INIT(1),
- .s_flags = SYSFS_DIR | (KOBJ_NS_TYPE_NONE << SYSFS_NS_TYPE_SHIFT),
- .s_mode = S_IFDIR | S_IRWXU | S_IRUGO | S_IXUGO,
- .s_ino = 1,
- };
- static int sysfs_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
- {
- struct inode *inode;
- struct dentry *root;
- sb->s_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
- sb->s_blocksize_bits = PAGE_CACHE_SHIFT;
- sb->s_magic = SYSFS_MAGIC;
- sb->s_op = &sysfs_ops;
- sb->s_time_gran = 1;
- /* get root inode, initialize and unlock it */
- mutex_lock(&sysfs_mutex);
- inode = sysfs_get_inode(sb, &sysfs_root);
- mutex_unlock(&sysfs_mutex);
- if (!inode) {
- pr_debug("sysfs: could not get root inode\n");
- return -ENOMEM;
- }
- /* instantiate and link root dentry */
- root = d_alloc_root(inode);
- if (!root) {
- pr_debug("%s: could not get root dentry!\n",__func__);
- iput(inode);
- return -ENOMEM;
- }
- root->d_fsdata = &sysfs_root;
- sb->s_root = root;
- return 0;
- }
inode = sysfs_get_inode(sb, &sysfs_root);
分配根目录inode的一些信息来自于sysfs_root,后者为根目录inode定义了一些缺省值,比如根目录的名字.s_name = "",还有根目录所对应inode的编号.s_ino=1等等。函数中的root = d_alloc_root(inode)用来产生根目录所对应的dentry对象。
sysfs_get_inode初始化的根目录结点的实现为:
- struct inode * sysfs_get_inode(struct super_block *sb, struct sysfs_dirent *sd)
- {
- struct inode *inode;
- inode = iget_locked(sb, sd->s_ino);
- if (inode && (inode->i_state & I_NEW))
- sysfs_init_inode(sd, inode);
- return inode;
- }
- static void sysfs_init_inode(struct sysfs_dirent *sd, struct inode *inode)
- {
- struct bin_attribute *bin_attr;
- inode->i_private = sysfs_get(sd);
- inode->i_mapping->a_ops = &sysfs_aops;
- inode->i_mapping->backing_dev_info = &sysfs_backing_dev_info;
- inode->i_op = &sysfs_inode_operations;
- set_default_inode_attr(inode, sd->s_mode);
- sysfs_refresh_inode(sd, inode);
- /* initialize inode according to type */
- switch (sysfs_type(sd)) {
- case SYSFS_DIR:
- inode->i_op = &sysfs_dir_inode_operations;
- inode->i_fop = &sysfs_dir_operations;
- break;
- case SYSFS_KOBJ_ATTR:
- inode->i_size = PAGE_SIZE;
- inode->i_fop = &sysfs_file_operations;
- break;
- case SYSFS_KOBJ_BIN_ATTR:
- bin_attr = sd->s_bin_attr.bin_attr;
- inode->i_size = bin_attr->size;
- inode->i_fop = &bin_fops;
- break;
- case SYSFS_KOBJ_LINK:
- inode->i_op = &sysfs_symlink_inode_operations;
- break;
- default:
- BUG();
- }
- unlock_new_inode(inode);
- }
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