sysfs文件系统解析-优快云博客

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注，本文中用到的图片来《自存储技术原理分析》一书）

sysfs文件系统

sysfs核心负责为内核中的内部表示和用户空间的外部呈现建立对应关系

1 内核对象被映射为用户空间的目录；

2 对象属性被映射为用户空间的常规文件

3 对象关系被映射为用户空间的符号链接

sysfs代码在fs/sysfs中，他提供两种构件，也就是两个方面的API，一是内核编程接口，用于向内核其他模块提供构建内部树的API，另一是文件系统接口，使得用户空间可以查看并操作对应的内核对象

构建内核对象，对象属性和对象关系的内部数

sysfs内部树中有4中类型的节点：目录节点，链接节点，属性节点和二进制属性节点，分别对应内核对象，对象关系，对象属性，

内部树的所有节点都是用sysfs_dirent描述符表示，根保存在全局变量sysfs_root中

struct sysfs_dirent {

atomic_t s_count;//该节点的引用计数，当为0该节点被释放

atomic_t s_active;//该节点的活动引用计数

58 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC

59 struct lockdep_map dep_map;

60 #endif

61 struct sysfs_dirent *s_parent;//指向父亲节点

62 const char *s_name;//对于目录，是内核对象名字；对于常规文件是属性的名字；对于符号链接是链接的名字

64 struct rb_node s_rb;

66 union {

67 struct completion *completion;

68 struct sysfs_dirent *removed_list;

69 } u;

71 const void *s_ns; /* namespace tag */

72 unsigned int s_hash; /* ns + name hash */

73 union {

74 struct sysfs_elem_dir s_dir;//当该节点表示一个目录是

75 struct sysfs_elem_symlink s_symlink;

76 struct sysfs_elem_attr s_attr;

77 struct sysfs_elem_bin_attr s_bin_attr;//当该节点表示一个二进制属性时

78 };

80 unsigned short s_flags;

81 umode_t s_mode;

82 unsigned int s_ino;//该节点的唯一标号

83 struct sysfs_inode_attrs *s_iattr;

84 };

内核对象

在内部用一个目录节点表示，由sysfs文件系统作为目录输出到用户空间，由于是目录节点，他下面将会创建其他的节点（链接节点，属性节点，二进制节点）。表示目录节点的数据结构是sysfs_elem_dir,其children域指向他第一个孩子节点，沿着孩子节点的s_sibling组成一个链表

sysfs核心向linux内核其他模块提供两个API

int sysfs_create_dir(struct kobject*kobj)：为一个内核对象创建目录节点，步骤：在内存中为目录节点分配一个sysfs_dirent描述符，节点名字为内核对象名，标志是目录；建立内核对象和目录节点之间的关系；将目录节点链入sysfs内部树，如果内核对象的parent不是null，则目录节点会作为其父内核节点的子节点；否则目录节点会被作为sysfs_root子节点。

void sysfs_remove_dir(struct kobject*kobj)删除一个内核对象的目录节点，他会将目录节点下面的属性节点一并删除

2 对象属性

对象属性在内部用一个属性节点表示，由sysfs作为常规文件输出到用户空间，用sysfs_elem_attr表示，而他又有一个指向属性描述符（attribute结构，在kobj_type中）的指针域

int sysfs_create_file（struct kobject*kobj,const struct attribute *attr）为内核对象的属性创建一个属性节点，在内存中分配一个sysfs_dirent描述符，节点的名字是属性名，标志是属性，将属性节点链入sysfs内部树作为内核对象对应目录节点的子节点。

void sysfs_remove_file(struct kobject*kobj,const struct attribute *attr)删除内核对象和属性节点。

3 对象链接

对象链接反映了内核对象之间的关系，在内部用链接节点表示，在sysfs文件系统中，他对应一个符号链接文件，而在内核，是两个不同内核对象之间的关联节点，在一个内核对象目录下创建的链接节点用target_sd指向另一个内核对象目录节点

sysfs_elem_symlink

类型	域	描述
struct sysfs_dirent*	target_sd	指向目标节点

int sysfs_crreate_link(strtuct kobject*kobj,struct kobject *target ,const char* name)：在两个内核对象之间创建用于关联的链接节点，在内存中，为链接节点分配一个sysfs_dirent描述符，节点名name 标志是链接点解，节点的父亲为kobj所对应的目录节点，节点的target_sd指向target所对应的目录节点，这个链接节点被链入sysfs内部树，反映到sysfs文件系统上，这将在kobj所对应的目录下创建名字为name的符号链接文件，指向target所对应的目录。