linux 内核对象基础
linux__kobjstruct_kobject__2">1.linux 的 kobj(struct kobject) 类
kobj 是 linux 下的高级抽象类定义，用于派生所有其余的类定义,比如设备类定义struct device.
struct kobject 定义在 include/linux/kobject.h 文件中：
struct kobject {const char *name;struct list_head entry;struct kobject *parent;struct kset *kset;struct kobj_type *ktype;struct kernfs_node *sd; /* sysfs directory entry */struct kref kref;
#ifdef CONFIG_DEBUG_KOBJECT_RELEASEstruct delayed_work release;
#endifunsigned 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;
};
kobj 成员说明：
| 成员 | 描述 |
|---|---|
| name | kobj 名字，会显示在 /sys/ 目录下 |
| entry | 双向链接节点，用于被链入所属的 kset |
| parent | 指向 parent kobj, 在 /sys/ 中会以目录的形式呈现 |
| kset | 当前 kobj 所属的 kset，kset 是一个特殊的 kobj, 用来集合相似的 kobj，表示父目录 |
| ktype | 每一个 kobj 都必须有一个 ktype，用于访问该内核文件特有的属性，用于生成目录下的文件，以及实现文件读写驱动 |
| sd | 当前 kobj 在 sysfs 中的目录入口，用于表示文件对象节点对象，kernfs_node 结构体中的 priv 成员会设置为 kobject 对象。 |
| kref | kobj 引用计数 |
| state_initialized | 初始化状态 |
| state_in_sysfs | 当前 kobj 是否已在 /sys/ 中呈现 |
| state_add_uevent_sent | 记录是否已经向用户空间发送 uevent |
| state_remove_uevent_sent | 记录移除节点时，是否向用户空间发送 remove uevent |
| uevent_suppress | 是否忽略所有的用户空间事件上报，即事件通知 |
linux__kset_46">2.linux 中的 kset
kset 用于集合一系列相似的 kobj(类比某根目录？), 原型如下：
struct kset {struct list_head list;spinlock_t list_lock;struct kobject kobj;const struct kset_uevent_ops *uevent_ops;
} __randomize_layout;
kset 是一个特殊的 kobj，成员说明如下：
| 成员 | 描述 |
|---|---|
| list | 双向链表头，用于链接管理 kobj |
| list_lock | 自旋锁，防止接口竞争 |
| kobj | kset 是一个特殊的 kobj, kset 也会在 ‘/sys/’ 目录下出现 |
| uevent_ops | 事件操作？ |
比如 /sys/bus/ 存在多个总线，bus 就属于一个 kset？
比如 /sys/class/ 存在多个 class,class 也属于一个 kset?
(似乎是的)
那么猜测： kset 用于表示 /sys/ 目录下的一级目录。
linux__ktype_kobj_type__76">3. linux 下的 ktype (kobj_type 类)
ktype 用于实现 kobj 的一些特殊操作，比如释放 kobj 空间。
原型如下：
struct kobj_type {void (*release)(struct kobject *kobj);const struct sysfs_ops *sysfs_ops;struct attribute **default_attrs; /* use default_groups instead */const struct attribute_group **default_groups;const struct kobj_ns_type_operations *(*child_ns_type)(struct kobject *kobj);const void *(*namespace)(struct kobject *kobj);void (*get_ownership)(struct kobject *kobj, kuid_t *uid, kgid_t *gid);
};
最重要的 release 函数指针，用于释放 kobj空间。
sysfs_ops 用于访问当前 kobj 的属性文件。
/*** 作为 kobj_type 的成员，用于访问该内核对象下的属性文件的通用读写操作，而实际的属性读写函数，由驱动实现。* 一般用于内核层，比如内核总线、class 的属性访问方法，会调用实际总线、class 实现的属性访问方法*/
struct sysfs_ops {ssize_t (*show)(struct kobject *, struct attribute *, char *);ssize_t (*store)(struct kobject *, struct attribute *, const char *, size_t);
};
struct attribute **default_attrs 为属性指针数组，该数组保存一系列的属性指针。
/* 内核文件的属性，一个属性对应一个文件 */
/*** 这是通用的属性对象，使用时会对该对象进行封装，比如总线属性，设备属性，一般会根据实际情况封装属性文件的读写方法。 */
struct attribute {const char *name;umode_t mode;
#ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOCbool ignore_lockdep:1;struct lock_class_key *key;struct lock_class_key skey;
#endif
};
还存在一个 struct attribute_group 类，用于存储一组属性，但用法没有研究透。
struct attribute_group {const char *name;umode_t (*is_visible)(struct kobject *,struct attribute *, int);umode_t (*is_bin_visible)(struct kobject *,struct bin_attribute *, int);struct attribute **attrs;struct bin_attribute **bin_attrs;
};
代码分析：根据 sysfs_create_groups() 函数实现，如果 struct attribute_group name 成员实现，那么会在指定的 kobj 对象下另建一个 group 目录，并在 group 目录下创建所有的可见属性文件。
4. kobj 的使用理解
kobj 大多时候是嵌入到高级数据结构中，比如设备定义 struct device 中。
这些高级数据结构一般是动态分配的，当内嵌的 kobj 的引用计数 kref 减为 0 时，需要释放高级数据结构所占内存，以及对应的 kobj 内存。
此时，需要使用 kobj 中 ktype 定义的 release 函数指针。
所以，每一个包含 kobj 的高级数据结构，都必须实现所属的 ktype。
基于面向对象编程的思想，系统用户看到的只有 kobj，而不会看到驱动相关的数据结构。
以访问 /sys/ 下的文件举例, 基于一切皆文件的思想，linux 用户向/sys访问 kobj 的流程如下：
| 应用层 | linux应用层 open\read\write\close 访问文件 |
|---|---|
| VFS/kernfs | linux VFS 文件系统根据文件所属的实际文件系统，调用 sysfs 文件系统的 open\read\write\close |
| sysfs | sysfs 文件系统的实际驱动根据获取 kobj 对象，并调用 kobj 提供的属性（文件）访问接口 |
| kobj | kobj 调用驱动层提供的属性访问接口。 |
| 驱动 | 驱动对私有属性的实现。 |
以访问字符设备 /dev/tty0举例, 基于一切皆文件的思想，linux 用户向/dev/tty0访问 kobj 的流程如下：
| 应用层 | linux应用层 open\read\write\close 访问文件 |
|---|---|
| VFS/kernfs | linux VFS 文件系统根据文件所属的实际文件系统，获取 knode, 并调用设备文件系统的 open\read\write\close |
| 设备文件系统？ | 设备文件系统根据 knode 结构获取 kobj 结构，并转换为 cdev 结构，然后直接调用驱动注册的 open/read/write/close |
| 驱动 | 驱动对open\read\write\close的实现。 |
kobj 是系统内核能访问的最底层数据结构，其余结构都是对 kobj 的再封装。
Linux应用层访问驱动自定义class属性流程如下：
应用层到系统内核层：
-
应用层使用 open/read/write/close 访问某一文件系统的文件, 系统调用；
-
Kernfs 层根据文件系统类型调用文件系统的驱动，并获取当前文件的 knode 结构，文件的 knode 结构是对 kobj 的再封装（knode 对象与 kobj 对象相互引用）；
-
Sysfs 层会通过 knode 结构获取 kobj 结构，并调用文件(属性)的读/写；
-
Kobj 层会调用属性访问驱动将对应属性传递到 class 层；
驱动层:
驱动层会自定义 class 属性，并定义属性访问函数；实现驱动变量的控制
-
Class 层接收内核层对某一属性的读写访问，实现由应用层来控制驱动变量的值，控制驱动行为。
-
驱动根据属性变量值，做出不同的行为。
注意：
- 每一个驱动自定义 class 属性都会生成一个文件，通过调用 class_create_file(）。
- class 层是对 kobj 的封装层，源码比较容易理解.
