kobject的作用是什么？

时间: 2023-05-21 13:01:44 浏览: 280

kobject设备模型分析

### kobject设备模型分析 #### 引言在Linux内核中，`kobject`设备模型扮演着核心角色，它是连接内核空间与用户空间的关键桥梁。本文将深入解析`kobject`设备模型，理解其结构、作用及其实现机制，帮助读者掌握这一复杂的内核概念。 #### `kobject`概览 `kobject`是一种内核对象，用于表示硬件设备、驱动程序和总线等实体。它的设计目的是提供一个统一的框架，以管理内核中的各种资源，并通过`sysfs`文件系统与用户空间进行交互。`kobject`不仅能够追踪资源的状态，还支持资源的动态创建和销毁，是构建高级内核功能（如热插拔）的基础。 #### `kobject`结构解析 `kobject`的基本结构如下所示： ```c struct kobject { const char *name; // 名称 struct list_head entry; // 链表项，用于链接到kset或父kobject的子列表 struct kobject *parent; // 指向父kobject的指针 struct kset *kset; // 指向kset的指针 struct kobj_type *ktype; // 指向kobject类型的指针 struct sysfs_dirent *sd; // 在sysfs中的目录入口 struct kref kref; // 引用计数 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; }; ``` - **name**：kobject的名称，用于在`sysfs`中标识该对象。 - **entry**：链表头，用于维护kobject之间的关系，便于管理和查找。 - **parent**：父kobject指针，形成树状结构，便于组织和管理复杂的关系。 - **kset**：kobject所属的集合，即kset，用于批量管理多个kobject。 - **ktype**：kobject的类型，定义了kobject的行为，包括创建、销毁时的回调函数和默认属性。 - **sd**：`sysfs`目录入口，是kobject在`sysfs`中的表现形式。 - **kref**：引用计数，用于管理kobject的生命周期。 - **状态位**：记录kobject当前的状态，如是否初始化、是否在`sysfs`中等。 #### `kobj_type`和`kset` `kobj_type`结构定义了kobject的类型，包含以下字段： ```c struct kobj_type { void (*release)(struct kobject *kobj); // kobject销毁时的回调函数 struct sysfs_ops *sysfs_ops; // sysfs操作，如读写属性 struct attribute **default_attrs; // 默认属性数组 }; ``` - **release**：当kobject的引用计数降至0时调用，执行必要的清理操作。 - **sysfs_ops**：`sysfs`操作接口，定义了读写属性的逻辑。 - **default_attrs**：kobject创建时自动注册的默认属性，用于与用户空间交互。 `kset`则是kobject的集合，它允许批量管理kobject。`kset`结构如下： ```c struct kset { struct list_head list; // kobject链表 spinlock_t list_lock; // 保护链表的自旋锁 struct kobject kobj; // kset自身也是一个kobject struct kset_uevent_ops *uevent_ops;// uevent操作 }; ``` - **list**：包含所有kobject的链表。 - **list_lock**：自旋锁，保护链表免受并发访问的影响。 - **kobj**：`kset`自身也是一个kobject，便于管理和操作。 - **uevent_ops**：uevent操作接口，处理与用户空间通信的事件。 #### `kobject`与`sysfs`的关系 `sysfs`是`kobject`的可视化表示，每个`kobject`都在`sysfs`中有一个对应的目录，其中包含属性文件。`kobject`的属性可通过`sysfs`读写，实现了内核与用户空间的交互。`kobject`的创建和销毁会触发`sysfs`中的目录和文件的相应变化，从而更新用户空间的视图。 #### 总结 `kobject`设备模型是Linux内核中的关键组成部分，它不仅简化了内核资源的管理，还提供了与用户空间交互的统一接口。理解`kobject`的结构和工作原理对于深入研究Linux内核和开发驱动程序至关重要。通过对`kobject`、`kset`和`kobj_type`的深入剖析，我们得以窥见Linux内核强大功能背后的设计智慧。

kobject是Linux内核中的一个基本数据结构，用于表示内核中的各种对象，如设备、文件系统、网络接口等。它提供了一种统一的方式来管理这些对象，包括对象的创建、销毁、引用计数等操作。同时，kobject还提供了一些基本的属性，如对象名称、类型、父对象等，方便内核中的各个模块进行交互和协作。

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3. 流程分析kobject/kset的相关代码比较简单，毕竟它只是作为一个结构体嵌入其他high-level的结构中，充当纽带的作用。不过，我还是简单的上一张图吧：

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