关于kobj与kset的总结

本文深入探讨了Linux内核中kobj和kset的结构与功能,揭示了它们在sysfs文件系统中的作用及关系。kobj用于描述设备对象,而kset则作为这些对象的集合,共同构建了统一的设备模型。

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kobj/kset作为统一设备模型的基础,是Linux驱动中重要的部分,首先看kobj的结构体组成:

struct kobject {
	const char		*name;
	struct list_head	entry;
	struct kobject		*parent;
	struct kset		*kset;
	struct kobj_type	*ktype;
	struct kernfs_node	*sd; 
	struct kref		kref; 
#ifdef CONFIG_DEBUG_KOBJECT_RELEASE
	struct delayed_work	release;
#endif
	unsigned int state_initialized:1; 
	unsigned int state_in_sysfs:1;
	unsigned int state_add_uevent_sent:1;
	unsigned int state_remove_uevent_sent:1;
	unsigned int uevent_suppress:1;
};

kobject的功能是完成sysfs文件系统的组织功能。该功能依靠kobj的parent、kset、sd等成员来完成。sysfs文件系统能够以友好的界面,将kobj所刻画的对象层次、所属关系、属性值,展现在用户空间。而kset是一个集合,可以包含多个kobj的实例对象。当注册一个kobj对象时,优先选择注kobj->parent,如果没有合造是,kset作为kobj的候补parent。(如果它的kobj->parent为空,则设置它所属的kset(kset.kobj->kset.kobj)为parent,即优先使用kobj所属的parent;然后再使用kset作为parent。(如platform_bus_type的注册,如某些input设备的注册))

kset的数据结构组成:

struct kset {
	struct list_head list;
	spinlock_t list_lock;
	struct kobject kobj;
	const struct kset_uevent_ops *uevent_ops;
};

kobj和kset并不是完全的父子关系。kset算是kobj的“接盘侠”,当kobj没有所属的parent时,才让kset来接盘当parent;如果连kset也没有,那该kobj属于顶层对象,其sysfs目录将位于/sys/下。正因为kobj和kset并不是完全的父子关系,因此在注册kobj时,将同时对parent及其所属的kset增加引用计数。若parent和kset为同一对象,则会对kset增加两次引用计数。

kset内部本身也包含一个kobj对象,在sysfs中也表现为目录;所不同的是,kset要承担kobj状态变动消息的发送任务。因此,首先kset会将所属的kobj组织在kset.list下,同时,通过uevent_ops在合适时候发送消息。

对于kobject_add()来说,它的输入信息是:kobj-parent、kobj-name,kobject_add()优先使用传入的parent作为kobj->parent;其次,使用kset作为kobj->parent

kobj状态变动后,必须依靠所关联的kset来向用户空间发送消息;若无关联kset(kobj向上组成的树中,任何成员都无所属的kset),则kobj无法发送用户消息。

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