Kobject和Kset及设备驱动模型--Apple的学习笔记

前言:

今天我主要想学习linux驱动开发中的对象关联关系,网上搜索了下linux设备模型其实是从Kobject和Kset开始的。之前我是直接从bus/device/drive开始学习的,所以就补充下这块内容吧

一,Kobject和Kset代码分析

Kobject和Kset若站在sysfs角度来看就是创建对应的文件夹。从而建立起设备驱动框架。
我从driver_init开始看的。做下笔记


image.png

devices_init函数主要作用就是建立/sys/devices、/sys/dev这两个顶级容器节点和/sys/dev/block、/sys/dev/char这两个二级节点,如上图灰色虚线框。

int __init devices_init(void)
{
    devices_kset = kset_create_and_add("devices", &device_uevent_ops, NULL);
    if (!devices_kset)
        return -ENOMEM;
    dev_kobj = kobject_create_and_add("dev", NULL);
    if (!dev_kobj)
        goto dev_kobj_err;
    sysfs_dev_block_kobj = kobject_create_and_add("block", dev_kobj);
    if (!sysfs_dev_block_kobj)
        goto block_kobj_err;
    sysfs_dev_char_kobj = kobject_create_and_add("char", dev_kobj);
    if (!sysfs_dev_char_kobj)
        goto char_kobj_err;

    return 0;

 char_kobj_err:
    kobject_put(sysfs_dev_block_kobj);
 block_kobj_err:
    kobject_put(dev_kobj);
 dev_kobj_err:
    kset_unregister(devices_kset);
    return -ENOMEM;
}

主要关系


image.png

二,bus_register代码分析

platform_bus_init->bus_register传输参数为

struct bus_type platform_bus_type = {
    .name       = "platform",
    .dev_groups = platform_dev_groups,
    .match      = platform_match,
    .uevent     = platform_uevent,
    .dma_configure  = platform_dma_configure,
    .pm     = &platform_dev_pm_ops,
};

主要对私有成员subsys_private进行初始化,然后创建platform根目标及它的driver和device文件夹及bus属性文件。如下灰色虚线框


image.png

对应c代码

int bus_register(struct bus_type *bus)
{
    int retval;
    struct subsys_private *priv;
    struct lock_class_key *key = &bus->lock_key;

    priv = kzalloc(sizeof(struct subsys_private), GFP_KERNEL);
    if (!priv)
        return -ENOMEM;

    priv->bus = bus;
    bus->p = priv;

    BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&priv->bus_notifier);

    retval = kobject_set_name(&priv->subsys.kobj, "%s", bus->name);
    if (retval)
        goto out;

    priv->subsys.kobj.kset = bus_kset;
    priv->subsys.kobj.ktype = &bus_ktype;
    priv->drivers_autoprobe = 1;

    retval = kset_register(&priv->subsys);
    if (retval)
        goto out;

    retval = bus_create_file(bus, &bus_attr_uevent);
    if (retval)
        goto bus_uevent_fail;

    priv->devices_kset = kset_create_and_add("devices", NULL,
                         &priv->subsys.kobj);
    if (!priv->devices_kset) {
        retval = -ENOMEM;
        goto bus_devices_fail;
    }

    priv->drivers_kset = kset_create_and_add("drivers", NULL,
                         &priv->subsys.kobj);
    if (!priv->drivers_kset) {
        retval = -ENOMEM;
        goto bus_drivers_fail;
    }

    INIT_LIST_HEAD(&priv->interfaces);
    __mutex_init(&priv->mutex, "subsys mutex", key);
    klist_init(&priv->klist_devices, klist_devices_get, klist_devices_put);
    klist_init(&priv->klist_drivers, NULL, NULL);

    retval = add_probe_files(bus);
    if (retval)
        goto bus_probe_files_fail;

    retval = bus_add_groups(bus, bus->bus_groups);
    if (retval)
        goto bus_groups_fail;

    pr_debug("bus: '%s': registered\n", bus->name);
    return 0;

bus_groups_fail:
    remove_probe_files(bus);
bus_probe_files_fail:
    kset_unregister(bus->p->drivers_kset);
bus_drivers_fail:
    kset_unregister(bus->p->devices_kset);
bus_devices_fail:
    bus_remove_file(bus, &bus_attr_uevent);
bus_uevent_fail:
    kset_unregister(&bus->p->subsys);
out:
    kfree(bus->p);
    bus->p = NULL;
    return retval;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(bus_register);

三,小插曲container_of和list_for_each_entry

image.png

TYPE *将整型常量0强制转换为TYPE型的指针,且这个指针指向的地址为0,也就是将地址0开始的一块存储空间映射为TYPE型的对象,接下来再对结构体中MEMBER成员进行取址,而整个TYPE结构体的首地址是0,这里获得的地址就是MEMBER成员在TYPE中的相对偏移量。再将这个偏移量强制转换成size_t型数据(无符号整型)
list_for_each_entry实际上是一个 for 循环,利用传入的 pos 作为循环变量,从表头 head 开始,逐项向后(next 方向)移动 pos,直至又回head。参考网址# list_for_each_entry解析
linux中双向链表及链表头的用法:
建立一个双向链表通常有一个独立的用于管理链表的链表头,链表头一般是不含有实体数据的,必须用INIT_LIST_HEAD()进行初始化,表头建立以后,就可以将带有数据结构的实体链表成员加入到链。

四,device_register函数

platform_bus_init->device_register归纳为初始化device的链表和锁及创建文件夹及属性文件,灰色虚线框中主要是设置了自动匹配的话,则会尝试搜索对应驱动进行绑定。

image.png

注:此时经常看到klist_add_tail
理解上的技巧,就是将node添加到list中,所以看到xxx->node和xxx->list就是是哪个加入到哪里了。
klist_add_tail(&dev->p->knode_parent,&parent->p->klist_children);
klist_add_tail(&dev->p->knode_driver, &dev->driver->p->klist_devices);

driver_register和device_register类似
module_init中我们添加驱动一般都会调用platform_driver_register,此函数会调用driver_register。都是通过bus总线这个媒人来互相配对,哈哈~

driver_match_device先调用匹配函数,然后在会调用of_driver_match_device这个函数最终调用到__of_match_node()函数,在这个函数里,通过把device_driver的of_match_table(of_device_id结构体的数组)和device里的of_node(device_node结构体)进行匹配,匹配方式是分别比较两者的name、type、和compatible字符串,三者要同时相同(一般name、和type为空,只比较compatible字符串,比较compatible时,是比较整个字符串,不管字符串里的逗号的,直接compare整个字符串)。

五,总结

通过从初始化函数中看了Kobject和Kset,同时复习了下bus/device/driver的匹配过程。终于从点到面,更加理解sys文件夹下的目录结构已经了解了sysfs的文件创建过程,device和driver搜索是通过bus中的list挨个查询,感觉理解又变的生动了,大脑中已经建立一个右bus作为树干device和driver作为树枝的关系图了。
注:class的概念是软连接,用来统筹管理做回调函数时候用的。参考http://www.elecfans.com/emb/20190402899134.html

六,参考网址

https://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/7090635
https://blog.csdn.net/engerled/article/details/6237884
https://www.cnblogs.com/gdt-a20/archive/2011/05/17/2291988.html
https://www.cnblogs.com/tfanalysis/articles/3758614.html
https://blog.csdn.net/ruanjianruanjianruan/article/details/61622053
https://blog.csdn.net/happy987818/article/details/74741466

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,591评论 6 501
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,448评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,823评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,204评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,228评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,190评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,078评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,923评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,334评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,550评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,727评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,428评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,022评论 3 326
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,672评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,826评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,734评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,619评论 2 354