前言sysfs是一个基于RAM的文件系统，它和Kobject一起，可以将Kernel的数据结构导出到用户空间，以文件目录结构的形式，提供对这些数据结构（以及数据结构的属性）的访问支持。

    sysfs具备文件系统的所有属性，而本文主要侧重其设备模型上海模型公司的特性,因此不会涉及过多的文件系统实现细节，而只介绍sysfs在Linux设备模型中的作用和使用方法具体包括：sysfs和Kobject的关系attribute的概念

    sysfs的文件系统操作接口2. sysfs和Kobject的关系在"Linux设备模型_Kobject”文章中，有提到过，每一个Ko上海模型公司bject，都会对应sysfs中的一个目录因此在将Kobject添加到Kernel时，create_dir接口会调用sysfs文件系统的创建目录接口，创建和Kobject对应的目录，相关的代码如下：。

    int kobject_add(struct kobject *kobj, struct kobje上海模型公司ct *parent,

        const char *fmt, ...)

        {

        [...]

        retval = kobject_add_varg(kobj, parent, fmt, args);

        [...]

        }

        上海模型公司

        static __printf(3, 0) int kobject_add_varg(struct kobject *kobj,

        struct kobject *parent,

        const char *fmt, va_list vargs)

        上海模型公司 {

        [...]

        return kobject_add_internal(kobj);

        }

        static int kobject_add_internal(struct kobject *kobj)

        {

        上海模型公司 [...]

        error = create_dir(kobj);

        [...]

        }

        static int create_dir(struct kobject *kobj)

        {

        [...]

        上海模型公司 error = sysfs_create_dir_ns(kobj, kobject_namespace(kobj));

        [...]

        }

    3. attribute3.1 attribute的功能概述在sysfs中，为什么会有attribute的概念呢？其实它是对应k上海模型公司object而言的，指的是kobject的“属性”我们知道， sysfs中的目录描述了kobject，而kobject是特定数据类型变量（如struct device）的体现。

    因此kobject的属性，就是这些变量的属性它可以是任何东西，名称、一个内部变量、一个字符串等等而attribute，在sy上海模型公司sfs文件系统中是以文件的形式提供的，即：kobject的所有属性，都在它对应的sysfs目录下以文件的形式呈现。

    这些文件一般是可读、写的，而kernel中定义了这些属性的模块，会根据用户空间的读写操作，记录和返回这些attribute的值总结一下：所谓的attibute，就是内核空间和用户空间进行上海模型公司信息交互的一种方法。

    例如某个driver定义了一个变量，却希望用户空间程序可以修改该变量，以控制driver的运行行为，那么就可以将该变量以sysfs attribute的形式开放出来Linux内核中，attribute分为普通的attribute和二进制attribute，如下：

    struct at上海模型公司tribute {

        const char *name;

        umode_t mode;

        #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC

        bool ignore_lockdep:1;

        struct lock_cl上海模型公司ass_key *key;

        struct lock_class_key skey;

        #endif

        };

        struct bin_attribute {

        struct attribute attr;

        siz上海模型公司e_t size;

        void *private;

        struct address_space *(*f_mapping)(void);

        ssize_t (*read)(struct file *, struct kobject *, struct bin上海模型公司_attribute *,

        char *, loff_t, size_t);

        ssize_t (*write)(struct file *, struct kobject *, struct bin_attribute *,

        char *, loff_上海模型公司t, size_t);

        int (*mmap)(struct file *, struct kobject *, struct bin_attribute *attr,

        struct vm_area_struct *vma);

        };

    struct att上海模型公司ribute为普通的attribute，使用该attribute生成的sysfs文件，只能用字符串的形式读写（后面会说为什么）而struct bin_attribute在struct attribute的基础上，增加了read、write等函数，因此它所生成的sysfs文件可以用任何方式读写。

    说完基上海模型公司本概念，我们要问两个问题：Kernel怎么把attribute变成sysfs中的文件呢？用户空间对sysfs的文件进行的读写操作，怎么传递给Kernel呢？下面来看看这个过程3.2 attibute文件的创建。

    在linux内核中，attibute文件的创建是由fs/sysfs/file.c中sysf上海模型公司s_create_file接口完成的，该接口的实现没有什么特殊之处，大多是文件系统相关的操作，和设备模型没有太多的关系，这里先略过不提。

    3.3 attibute文件的read和write看到3.1章节struct attribute的原型时，也许我们会犯嘀咕，该结构很简单啊，name表示文件名称，m上海模型公司ode表示文件模式，其它的字段都是内核用于debug Kernel Lock的，那文件操作的接口在哪里呢？

    不着急，我们去fs/sysfs目录下看看sysfs相关的代码逻辑所有的文件系统，都会定义一个struct file_operations变量，用于描述本文件系统的操作接口，sysfs也不例外：/上海模型公司/ 2.6 内核 /fs/sysfs/file.c 新内核已经变化

        const struct file_operations sysfs_file_operations = {

        .read = sysfs_read_file,

        .write = sys上海模型公司fs_write_file,

        .llseek = generic_file_llseek,

        .open = sysfs_open_file,

        .release = sysfs_release,

        .poll = sysfs_poll,

        上海模型公司 };

        /**

        * sysfs_read_file - read an attribute.

        * @file: file pointer.

        * @buf: buffer to fill.

        * @count:上海模型公司 number of bytes to read.

        * @ppos: starting offset in file.

        *

        * Userspace wants to read an attribute file. The attribute descr上海模型公司iptor

        * is in the files ->d_fsdata. The target object is in the directorys

        * ->d_fsdata.

        *

        * We call fill_read_buffer(上海模型公司) to allocate and fill the buffer from the

        * objects show() method exactly once (if the read is happening from

        * the beginning of the 上海模型公司file). That should fill the entire buffer with

        * all the data the object has to offer for that attribute.

        * We then call flush_read_bu上海模型公司ffer() to copy the buffer to userspace

        * in the increments specified.

        */

        static ssize_t

        sysfs_read_file(struct file *上海模型公司file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)

        {

        struct sysfs_buffer * buffer = file->private_data;

        ssize_t retval = 0;

        上海模型公司 mutex_lock(&buffer->mutex);

        if (buffer->needs_read_fill || *ppos == 0) {

        retval = fill_read_buffer(file->f_path.dentry,buffer)上海模型公司;

        if (retval)

        goto out;

        }

        pr_debug("%s: count = %zd, ppos = %lld, buf = %s\n",

        __func__, count, *ppos, buffer-上海模型公司>page);

        retval = simple_read_from_buffer(buf, count, ppos, buffer->page,

        buffer->count);

        out:

        mutex_unlock(&buffer->mu上海模型公司tex);

        return retval;

        }

        static int fill_read_buffer(struct dentry * dentry, struct sysfs_buffer * buffer)

        {

        s上海模型公司truct sysfs_dirent *attr_sd = dentry->d_fsdata;

        struct kobject *kobj = attr_sd->s_parent->s_dir.kobj;

        const struct sysfs_ops * ops = b上海模型公司uffer->ops;

        [...]

        count = ops->show(kobj, attr_sd->s_attr.attr, buffer->page);

        [...]

        }。

    read处理看着很简单，sysfs_read_file从fil上海模型公司e指针中取一个私有指针（注：大家可以稍微留一下心，私有数据的概念，在VFS中使用是非常普遍的），转换为一个struct sysfs_buffer类型的指针，以此为参数（buffer），转身就调用fill_read_buffer接口。

    而fill_read_buffer接口，直接从buffer指针中取出上海模型公司一个struct sysfs_ops指针，调用该指针的show函数，即完成了文件的read操作那么后续呢？当然是由ops->show接口接着处理咯。

    而具体怎么处理，就是其它模块（例如某个driver）的事了，sysfs不再关心（其实，Linux大多的核心代码，都是只提供架构和机制，具体的实现，也就是上海模型公司苦力，留给那些码农吧！这就是设计的魅力）不过还没完，这个struct sysfs_ops指针哪来的？好吧，我们再看看open(sysfs_open_file)接口吧。

    static int sysfs_open_file(struct inode *inode, struct file *file)

        上海模型公司 {

        struct sysfs_dirent *attr_sd = file->f_path.dentry->d_fsdata;

        struct kobject *kobj = attr_sd->s_parent->s_dir.kobj;

        上海模型公司struct sysfs_buffer *buffer;

        const struct sysfs_ops *ops;

        int error = -EACCES;

        char *p;

        p = d_path(&file->f_path, las上海模型公司t_sysfs_file, sizeof(last_sysfs_file));

        if (!IS_ERR(p))

        memmove(last_sysfs_file, p, strlen(p) + 1);

        /* need attr_sd for attr 上海模型公司and ops, its parent for kobj */

        if (!sysfs_get_active(attr_sd))

        return -ENODEV;

        /* every kobject with an attribute needs a kt上海模型公司ype assigned */

        if (kobj->ktype && kobj->ktype->sysfs_ops)

        ops = kobj->ktype->sysfs_ops;

        else {

        WARN(1, KERN_ERR "miss上海模型公司ing sysfs attribute operations for "

        "kobject: %s\n", kobject_name(kobj));

        goto err_out;

        }

        /* File needs write suppor上海模型公司t.

        * The inodes perms must say its ok,

        * and we must have a store method.

        */

        if (file->f_mode & FMODE_WRITE) {

        上海模型公司 if (!(inode->i_mode & S_IWUGO) || !ops->store)

        goto err_out;

        }

        /* File needs read support.

        * The inodes perms must s上海模型公司ay its ok, and we there

        * must be a show method for it.

        */

        if (file->f_mode & FMODE_READ) {

        if (!(inode->i_mode & S_IR上海模型公司UGO) || !ops->show)

        goto err_out;

        }

        /* No error? Great, allocate a buffer for the file, and store it

        * it in file->pr上海模型公司ivate_data for easy access.

        */

        error = -ENOMEM;

        buffer = kzalloc(sizeof(struct sysfs_buffer), GFP_KERNEL);

        if (!buffer上海模型公司)

        goto err_out;

        mutex_init(&buffer->mutex);

        buffer->needs_read_fill = 1;

        buffer->ops = ops;

        file->private_dat上海模型公司a = buffer;

        /* make sure we have open dirent struct */

        error = sysfs_get_open_dirent(attr_sd, buffer);

        if (error)

        got上海模型公司o err_free;

        /* open succeeded, put active references */

        sysfs_put_active(attr_sd);

        return 0;

        err_free:

        kfree上海模型公司(buffer);

        err_out:

        sysfs_put_active(attr_sd);

        return error;

        }

    哦，原来和ktype有关系这个指针是从该attribute所从属的kobject中拿的再去看一下"Linux设备模上海模型公司型_Kobject”中ktype的定义，还真有一个struct sysfs_ops的指针。

    我们注意一下14行的注释以及其后代码逻辑，如果从属的kobject（就是attribute文件所在的目录）没有ktype，或者没有ktype->sysfs_ops指针，是不允许它注册任何attribute的！

    经上海模型公司过确认后，sysfs_open_file从ktype中取出struct sysfs_ops指针，并在随后的代码逻辑中，分配一个struct sysfs_buffer类型的指针（buffer），并把struct sysfs_ops指针保存在其中，随后（注意哦），把buffer指针交给file的priv上海模型公司ate_data，随后read/write等接口便可以取出使用。

    嗯！惯用伎俩！struct sysfs_ops {

        ssize_t (*show)(struct kobject *, struct attribute *,char *);

        ssize_t (*stor上海模型公司e)(struct kobject *,struct attribute *,const char *, size_t);

        };

    attribute文件的write过程和read类似，这里就不再多说另外，上面只分析了普通attribute的逻辑，而二进制类型的呢？也类似，去看看fs/s上海模型公司ysfs/bin.c吧，这里也不说了讲到这里，应该已经结束了，事实却不是如此。

    上面read/write的数据流，只到kobject（也就是目录）级别哦，而真正需要操作的是attribute（文件）啊！这中间一定还有一层转换！确实，不过又交给其它模块了 下面我们通过一个例子，来说明如何转换的。

    4. s上海模型公司ysfs在设备模型中的应用总结让我们通过设备模型class.c中有关sysfs的实现，来总结一下sysfs的应用方式首先，在class.c中，定义了Class所需的ktype以及sysfs_ops类型的变量，如下：。

    static const struct sysfs_ops class_sysfs_上海模型公司ops = {

        .show = class_attr_show,

        .store = class_attr_store,

        };

        static struct kobj_type class_ktype = {

        .sysfs上海模型公司_ops = &class_sysfs_ops,

        .release = class_release,

        .child_ns_type = class_child_ns_type,

        };

    由前面章节的描述可知，所有class_type的Kobject下面的a上海模型公司ttribute文件的读写操作，都会交给class_attr_show和class_attr_store两个接口处理以class_attr_show为例：。

    #define to_class_attr(_attr) container_of(_attr, struct class_attribute,上海模型公司 attr)

        static ssize_t class_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,

        char *buf)

        {

        struct class_attribu上海模型公司te *class_attr = to_class_attr(attr);

        struct subsys_private *cp = to_subsys_private(kobj);

        ssize_t ret = -EIO;

        if (class_attr上海模型公司->show)

        ret = class_attr->show(cp->class, class_attr, buf);

        return ret;

        }

    该接口使用container_of从struct attribute类型的指针中取得一个class模块的自上海模型公司定义指针：struct class_attribute，该指针中包含了class模块自身的show和store接口。

    下面是struct class_attribute的声明：struct class_attribute {

        struct attribute attr;

        上海模型公司 ssize_t (*show)(struct class *class, struct class_attribute *attr,

        char *buf);

        ssize_t (*store)(struct class *class, struct class_att上海模型公司ribute *attr,

        const char *buf, size_t count);

        };

    因此，所有需要使用attribute的模块，都不会直接定义struct attribute变量，而是通过一个自定义的数据结构，该数据结构的一个成员是struct attri上海模型公司bute类型的变量，并提供show和store回调函数。

    然后在该模块ktype所对应的struct sysfs_ops变量中，实现该本模块整体的show和store函数，并在被调用时，转接到自定义数据结构（struct class_attribute）中的show和store函数中。

    这样，每个atr上海模型公司ribute文件，实际上对应到一个自定义数据结构变量中了