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Kobject 是Linux 2.6 引入的新的设备管理机制，在内核中由struct kobject数据结构进行描述通过这个数据结构使所有设备在底层都具有统一的接口，kobject提供基本的对象管 理，是构成Linux2.6设备模型的核心结构，它与sysfs文件系统紧密关联，每个在内核中注 册的kobject对象都对应于sysfs文件系统中的一个目录。Kobject是组成设备模型的基本结 构。但是，它比较低调，从不单独使用，都是嵌套在别的数据结构中。类似于C++中的基 类，它嵌入于更大的对象的对象中–所谓的容器–用来描述设备模型的组件。如bus, devices, drivers 都是典型的容器。这些容器就是通过kobject连接起来了，形成了 一个树状结构。这个树状结构就与/sys相对应。

kobject 结构为一些大的数据结构和子系统提供了基本的对象管理，避免了类似机能的重 复实现。这些机能包括

• 对象引用计数.
• 维护对象集合.
• 对象上锁.
• 在用户空间的表示.

Kobject结构定义为：

struct kobject {
const char *name;
struct list_head entry;
struct kobject *parent;
struct kset *kset;
struct kobj_type *ktype;
struct sysfs_dirent *sd;
struct kref kref;
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;
unsigned int uevent_suppress:1;
};

其中，重要的变量已经加了注释，这里再简要介绍一下：

• kref:
  kref域表示该对象引用的计数，内核通过kref实现对象引用计数管理，内核提供两 个函数kobject_get()、kobject_put() 分别用于增加和减少引用计数，当引用计数为 0时，所有该对象使用的资源释放。
• Ktype：
  域是一个指向kobj type结构的指针，表示该对象的类型。
• parent
  指针指向kobject的父对象。因此，kobject就会在内核中构造一个对象层次结构， 并且可以将对各对象间的关系表现出来，就如你看到的，这便是sysfs的真正面目： 一个用户空间的文件系统，用来表示内核中kobject对象的层次结构。

• void kobject_init(struct kobject *kobj, struct kobj_type *ktype)

• kobject初始化函数，用于初始化kobject结构，在一些例行的检查之后，该 函数通过kobject_init_internal()来初始化kobjet的内部变量：初始化 kobjet的易用计数，初始化双向链表entry，设置kobject的四个state变量。 随后，将这个kobj的类型设置成了入参的ktype。

• int kobject_set_name_vargs(struct kobject *kobj, const char *fmt, va_list vargs)

• 设置指定kobject的名称。

• static int kobject_add_varg(struct kobject *kobj, struct kobject *parent, const char *fmt, va_list vargs)

• 调用kobject_set_name_vargs来设置kobj的名字，设置kobj的parent，并调 用kobject_add_internal将该kobj加入到kset中。

• static int kobject_add_internal(struct kobject *kobj)

• 检查并更新kobj的Parent。如果kobj没有parent，但是其kset存在，则将该 kobj加入到kset的List中，然后将Kset的内嵌的kobjet 设置为这个kobj的 parent。随后，调用create_dir在sysfs中创建节点， 并更新kobject的状 态。

• int kobject_init_and_add(struct kobject *kobj, struct kobj_type *ktype, struct kobject *parent, const char *fmt, ...)

• 初始化并将kobjt添加到指定的kset里面去。内部调用了前面提到的 kobject_init_internal, kobject_add_internal等等。

• struct kobject *kobject_get(struct kobject *kobj)

• 将kobj 对象的引用计数加1，同时返回该对象的指针。

• void kobject_put(struct kobject * kobj)

• 将kobj对象的引用计数减1，如果引用计数降为0，则调用 kobject release()释放该 kobject对象。

• int kobject_add(struct kobject * kobj)

• 将kobj对象加入Linux设备层次。挂接该kobject对 象到kset的list链中，增加父目录 各级kobject的引用计数，在其 parent指向的目录下创建文件节点，并启动该类型内 核对象的hotplug函数。

• int kobject_register(struct kobject * kobj)

• kobject注册函数。通过调用kobject init()初始化kobj，再调用kobject_add()完 成该内核对象的注册。

• void kobject_del(struct kobject * kobj)

• 从Linux设备层次(hierarchy)中删除kobj对 象。

• void kobject_unregister(struct kobject * kobj)

• kobject注销函数。与kobject register()相反，它首先调用kobject del从设备层次 中删除该对象，再调用kobject put()减少该对象的引用计数，如果引用计数降为0， 则释放kobject对象。

kset是kobject对象的集合体。把它看 成一个容器，可将所有相关的kobject对象，比 如“全部的块设备”置于同一位置。其最重要的作用是建立上层(sub-system)和下层的(kobject)的关联性。

kobject 也会利用它了分辨自已是属于那一個类型，然後在/sys 下建立正确的目录位置。而kset 的优先权 比较高，kobject会利用自已的*kset 找到自已所属的kset，並把*ktype 指定成該kset下 的ktype，除非沒有定义kset，才会用ktype來建立关系。

Kobject通过kset组织成层次化的结 构，kset是具有相同类型的kobject的集合，在内核中 用kset数据结构表示，定义为：

struct kset {
struct subsystem * subsys; 所在的subsystem的指针
struct kobj type * ktype; 指向该kset对象类型描述符的指针
struct list head list; 用于连接该kset中所有kobject的链表头
struct kobject kobj; 嵌入的kobject，用于计数，并被因为父类
struct kset hotplug ops * hotplug ops; 指向热插拔操作表的指针
};

其中：

• 包含在kset中的所有kobject被组织成一个双向循环链 表，list域正是该链表的头。
• Ktype域指向一个kobj type结构，被该kset中的所有kobject共享，表示这些对象的类 型。
• Kset数据结构还内嵌了一个kobject对象（由kobj域表 示），所有属于这个kset 的

kobject对象的parent域均 指向这个内嵌的对象。

• kset还依赖于kobj维护引用计数：kset的引用计数 实际上就是内嵌的 kobject对象的引用计数。

kset_init()

完成指定kset的初始化

kset_get() 和kset_put()

分别增加和减少kset对象的 引用计数。

Kset_add() 和kset_del()

 

函数分别实现将指定keset 对象加入设备层次和从其中删除；

kset_register() 和kset_unregister()

完成 kset的注册和注销。

如果说kset 是管理kobject 的集合，那么，subsystem 就是管理kset 的集合。 它描述系统中某一类设备子系统，如block subsys表示所有的块设备，对应于sysfs文件系统中的 block目录。类似的，devices subsys对应于sysfs中的devices目录，描述系统中所有的 设备。Subsystem由struct subsystem数据结构描述，定义为：

struct subsystem {
struct kset kset; 内嵌的kset对象
struct rw semaphore rwsem; 互斥访问信号量
};

可以看出，subsystem 与kset的区别就是多了一个信号量，所以在后来的代码中，subsystem已经完全被kset取缔了。

每个kset属于某个 subsystem，通过设置kset结构中的subsys域指向指定的subsystem可以 将一个kset加入到该subsystem。所有挂接到同一subsystem的kset共享同一个rwsem信号 量，用于同步访问kset中的链表。

subsystem有一组类似 的函数，分别是：

void subsystem_init(struct subsystem *subsys);

int subsystem_register(struct subsystem *subsys);

void subsystem_unregister(struct subsystem *subsys);

struct subsystem *subsys_get(struct subsystem *subsys)

void subsys_put(struct subsystem *subsys);

仅仅初始化一个kobject 是不能自动将其导出到sysfs中的，想要把kobject导入 sysfs,需要用到函数kobject_add():

int kobject_add(struct kobject *kobj);

kobject在sysfs中 的位置取决于kobject在对象层次结构中的位置。如果kobject 的父指针被设置，那么在sysfs中kobject 将被映射为其父目录下的子目录，如果 parent没有设置，那么kobject将被映射到kset->kobj中的子目录。两者都未设 置，映射为 sysfs下的根级目录。

我们已经看到kobject被 映射为文件目录，而且所有的对象层次结构都优雅的、一 个不少的映射成为sys下的目录结构。但是里面的文件是什么？sysfs仅仅是一个 漂亮的树，但是没有提供实际数据的文件。