[21天学习挑战赛——内核笔记]（九）——sysfs相关API

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活动地址：CSDN21天学习挑战赛

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一、什么是sysfs?

Sysfs 是Linux 2.6所提供的一种虚拟文件系统。这个文件系统不仅可以把设备（devices）和驱动程序（drivers）的信息从内核输出到用户空间，也可以用来对设备和驱动程序做设置。
简单的说，sysfs是一个基于内存的文件系统，它的作用是将内核信息以文件的方式提供给用户程序使用。

sysfs 给应用程序提供了统一访问设备的接口，但可以看到， sysfs 仅仅是提供了一个可以统一访问设备的框架，但究竟是否支持 sysfs 还需要各设备驱动程序的编程支持；在 2.6 内核 诞 生 5年以来的发展中，很多子系统、设备驱动程序逐渐转向了 sysfs 作为与用户空间友好的接口，但仍然也存在大量的代码还在使用旧的 proc 或虚拟字符设备的 ioctl 方式；如果仅从最终用户的角度来说， sysfs 与 proc 都是在提供相同或类似的功能，对于旧的 proc 代码，没有绝对的必要去做 proc 至 sysfs 的升级；

二、注册流程

/sys/bus:该目录包含linux下的总线设备，每个子目录下主要包含两个目录：device和driver.

Linux 设备总线驱动模型

简单来说，bus 负责维护 注册进来的devcie 与 driver ，每注册进来一个device 或者 driver 都会调用 Bus->match 函数 将device 与 driver 进行配对，并将它们加入链表，如果配对成功，调用Bus->probe或者driver->probe函数， 调用 kobject_uevent 函数设置环境变量，mdev进行创建设备节点等操作。后面，我们从 Bus driver 到 device三个部分进行详细的分析。

这张图也可以直观看出，系统启动到再到驱动的注册，也很直观

三、bus_register

kzalloc ----> subsys. private空间
kobjetset name ----> 设置bus名到kobjet
kset register ----> 在/5y/bus下创建kobjet目录及ttribute文件
bus_ create. file ----> 创建ueven文件
kset reate. and add ----> 创建5y/s/ox/device8录
kset _create and add ----> 创建5/s/0o/driver目录
add probe files ----> 创建drivers. probe及drivers _autoprobe文件
bus. add groups ----> 创建bus->bus. group属性文件
那么bus_register 函数处理的工作有哪些呢，博主在网上找了一下解释，写的挺好，如下：

1、将 Bus 与 priv 相互建立联系
2、BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&priv->bus_notifier);
3、设置 bus->priv->subsys(kset).kobj 的名字为 bus->name
4、设置 bus->priv->subsys(kset).kobj.kset 指向 bus_kset
5、设置 bus->priv->subsys(kset).kobj.ktype 为 bus_ktype ，提供 show store 函数
6、设置 bus->priv->drivers_autoprobe = 1;
7、注册 bus->priv->subsys(kset) 对应于图中④与⑥的关系
由于4，且没有指定bus->priv->subsys(kset).kobj.Parent，会将 bus_kest.kobj 设置为 bus->priv->subsys(kset).kobj.Parent 因此，会将bus->priv->subsys(kset).kobj.entry 加入 bus_kest 链表，且会在/sys/bus目录下创建相应的总线目录/sys/bus/$(bus->name)，例如/sys/bus/platform8、创建bu{s}_{a}tt{r}_{u}event->attr属性文件9、创建并注册device{s}_{k}set，device{s}_{k}set.kobj.parent=bus->priv->subsys.kobj,名字为device，因此会创建/sys/bus/$(bus->name)/devices
10、创建并注册 drivers_kset ，drivers_kset.kobj.parent = bus->priv->subsys.kobj ,名字为 drivers ，因此会创建 /sys/bus/$(bus->name)/drivers
11、初始化 bus->priv->klist_devices 链表
12、初始化 bus->priv->klist_drivers 链表
13、创建 bus->bus_attrs 属性文件

原码如下

int bus_register(struct bus_type *bus)
{
	int retval;
	struct bus_type_private *priv;
 
	priv = kzalloc(sizeof(struct bus_type_private), GFP_KERNEL);
/* 1. bus 与 prv 相互建立联系 */
	// 私有数据 .bus ->  bus 本身
	priv->bus = bus;
	// bus->p 指向 priv
	bus->p = priv;
	// 内核通知链
	BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&priv->bus_notifier);
 
/* 设置 bus->prv->subsys->kobj */
	// 设置 priv->subsys.kobj.name = bus->name  对应于/sys/ 目录下的目录名
	retval = kobject_set_name(&priv->subsys.kobj, "%s", bus->name);
	// 所有的 priv->subsys.kobj.kset 指向 bus_kse 对应于图中④与六的关系
	priv->subsys.kobj.kset = bus_kset;
	// 所有的priv->subsys.kobj.ktype 等于 bus_ktype
	priv->subsys.kobj.ktype = &bus_ktype;
	
	priv->drivers_autoprobe = 1;
	
/* 注册 kset (bus->prv->subsys priv->devices_kset priv->drivers_kset) */	
	// 注册 priv->subsys ，由于 priv->subsys.kobj.kset = bus_kset，所以会在 /sys/bus/目录下创建 目录 如/sys/bus/plateform
	retval = kset_register(&priv->subsys);
	// sysfs_create_file(&bus->p->subsys.kobj, &bus_attr_uevent->attr);
	retval = bus_create_file(bus, &bus_attr_uevent);
 
	// 由于 priv->subsys.kobj.kset = bus_kset ，因此会创建 /sys/bus/XXX/devices 目录 如 /sys/bus/plateform/devices
	priv->devices_kset = kset_create_and_add("devices", NULL,
						 &priv->subsys.kobj);
	// 同理 创建 /sys/bus/XXX/devices 目录 如 /sys/bus/plateform/drivers
	priv->drivers_kset = kset_create_and_add("drivers", NULL,
						 &priv->subsys.kobj);
	// 初始化 klist_devices 并设置get put 函数  初始化 klist_drivers 不知为何没有get put ?
	klist_init(&priv->klist_devices, klist_devices_get, klist_devices_put);
	klist_init(&priv->klist_drivers, NULL, NULL);
 
	retval = add_probe_files(bus);  // static inline int add_probe_files(struct bus_type *bus) { return 0; }
	// 添加 bus->attrs 属性文件
	retval = bus_add_attrs(bus);
 
	return 0;
 
}
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四、注册以致用（probe）

通过上文的注册

通过这张图可以看出，驱动和设备需要进行match进行匹配，如果没有成功匹配到，则适用所有设备

参考文章
RK3399平台开发系列讲解（设备管理篇）sysfs相关API详解 - 视频介绍
sysfs 文件系统
Linux 设备总线驱动模型