轉自（zì） http://www.wowotech.net1. 前言Kobject是Linux設備模型的基礎，也是設備模型中最難理解（jiě）的一部分（可參考Documentation/kobject.txt的表述）因此有必要先把（bǎ）它（tā）分析清楚。

    2. 基本概念Linux設備模型的核心是使（shǐ）用Bus、Class、Devic概念模型e、Driver四個核心數據結（jié）構，將大量的、不同功能的硬件設備（以及驅動該硬件設備的方法），以樹狀（zhuàng）結（jié）構的形式，進行歸納、抽象，從而方便Kernel的統一管理。

    而硬件設備的數量、種類（lèi）是非常（cháng）多的，這就決定了Kernel中將會有大（dà）量的（de）有關設備模型的數據結構這些數據結構一定有一些共同的功能，需（xū）要抽象出來統一概念模型實現，否則（zé）就會不可避免的產（chǎn）生冗餘代（dài）碼這就是Kobject誕生的背景（jǐng）。

    目前為止，Kobject主要提供如下功能（néng）：1.通過parent指針，可以（yǐ）將所有Kobject以層次結構的形式組合起來（lái）2.使用一個引用計數（reference count），來記錄Kobject被引用的（de）次數，並在引用次數變為0時把它釋概念模型放（這是Kobject誕生時的唯一功能）。

    3.和sysfs虛擬文件係統配合（hé），將（jiāng）每一個Kobject及其特性，以文件的形式，開放到用戶空間（有關sysfs，會在其它文章中專（zhuān）門描述，本文不（bú）會涉及太多內容）注1：在（zài）Linux中，Kobject幾乎不會單獨存在。

    它的主（zhǔ）要功能，就是內嵌在（zài）一個大型的數據結構中，概念模型為（wéi）這個數據結構提供一些底層的功（gōng）能實現（xiàn） 注（zhù）2：Linux driver開發者，很少會直接（jiē）使用Kobject以及它提供的接口，而是使用構建在Kobject之上的設備模型接口。

    3. 代碼解析3.1 在Linux Kernel source code中的位置在Kernel源代碼中，Kobject由如下兩個文概念模（mó）型件實現： include/linux/kobject.h lib/kobject.c

    其中kobject.h為Kobject的頭文件，包含所（suǒ）有的數據結構定義（yì）和接口聲（shēng）明kobject.c為核心功能的實現3.2 主要的數據結構在描述數據結構（gòu）之前，有必要說明一下（xià）Kobject, Kset和Ktype這三個概概念模型念。

    Kobject是基本（běn）數（shù）據類型，每個Kobject都會在"/sys/“文件係統中以目錄的形式出現 Ktype代表Kobject（嚴格地講，是（shì）包含了Kobject的數據結構）的（de）屬性（xìng）操作集合（由於通用性，多個Kobject可能（néng）共用同一（yī）個屬性操作集，因此把Ktype獨立出來了）。

    注3：在設備模型中，kt概念模（mó）型ype的命（mìng）名（míng）和解釋，都非常抽（chōu）象，理解起來（lái）非常（cháng）困難，後麵會詳細（xì）說明Kset是（shì）一個特殊的（de）Kobject（因（yīn）此它也會在"/sys/“文件係統中以目錄的（de）形式出現），它用（yòng）來集合相似的Kobject（這些Kobject可以是相同屬（shǔ）性的，也可以不同（tóng）屬性的）。

    首先看一下Kobject的原型struct kobjec概念模型t {

    name，該Kobject的名（míng）稱，同時也是sysfs中的目錄名稱由於Kobj概念模型ect添加到Kernel時，需要根據名字注冊到sysfs中，之後就不能（néng）再直接（jiē）修改該（gāi）字（zì）段如果需要修改（gǎi）Kobject的名字，需要調用kobject_rename接（jiē）口，該接口會主動處理sysfs的相關事宜。

    entry，用於將Kobject加入到Kset中的list_headparent，指向parent 概念模型kobject，以此形成層次結構（在sysfs就表現為目錄結構）kset，該kobject屬於的Kset。

    可以為NULL如果存在（zài），且沒有指定（dìng）parent，則會把Kset作為（wéi）parent（別（bié）忘了Kset是一個（gè）特殊的Kobject）ktype，該Kobject屬於的kobj_type每個Kobject必概念模型須有一個ktype，或者Kernel會提示錯誤。

    sd，該Kobject在sysfs中（zhōng）的表示kref，"struct kref”類型（在include/linux/kref.h中定義（yì））的變量，為（wéi）一個可用於原子操作的引用計數（shù）state_initialized，指示該Kobject是否已經初始化，以在Ko概念模（mó）型bject的Init，Put，Add等操作時進行異常校驗。

    state_in_sysfs，指示該Kobject是否已在sysfs中呈（chéng）現，以便（biàn）在自動注銷時從sysfs中移除（chú）state_add_uevent_sent/state_remove_uevent_sent，記錄（lù）是否已經向用（yòng）戶空間發送ADD ue概（gài）念模型vent，如果（guǒ）有，且沒有發送remove uevent，則在自動注銷時，補發REMOVE uevent，以便讓用戶空間正確處（chù）理。

    uevent_suppress，如果該字段為1，則（zé）表示忽略所有上報的uevent事件注4：Uevent提供（gòng）了“用戶（hù）空間通知（zhī）”的功能實現，通過該功能，當內核中有Kobject概念模型的增（zēng）加、刪除、修改等動作時，會通知用戶空間。

    有關該功（gōng）能的具體內容，會在其它文章詳（xiáng）細描述Kset的原型為/**

    list/list_lock，用於保存該kset下所（suǒ）有的kobject的鏈表（biǎo）kobj，該kset自己的k概念模型object（kset是一個特（tè）殊的kobject，也會在sysfs中（zhōng）以（yǐ）目錄的（de）形式體現）uevent_ops，該kset的（de）uevent操（cāo）作函數集。

    當（dāng）任（rèn）何Kobject需要上報uevent時，都要調（diào）用它所從屬的kset的uevent_ops，添加環境變量，或者過濾event（kset可以決定哪些even概念（niàn）模型t可（kě）以上報）因此，如果一個kobject不屬於任（rèn）何kset時，是不允（yǔn）許發送uevent的。

    release，通過該回調函數（shù），可以將包含該種類型kobject的數據結構的內存空間釋放掉sysfs_ops，該種類型的Kobject的（de）sysfs文件係統（tǒng）接口default概念模型（xíng）_attrs，該種類型的Kobject的atrribute列表（所謂attribute，就是sysfs文件係統中的一個文件）。

    將會在Kobject添加到內核時，一並注冊到sysfs中child_ns_type/namespace，和文件係統（sysfs）的命名空間有關（guān），這裏不再詳細（xì）說明總結，Ktyp概念模型e以及整個Kobject機製的理解。

     Kobject的（de）核心功能是：保持一（yī）個引用計數，當該計數減為0時，自動釋放（由本文所（suǒ）講的kobject模塊負責） Kobject所占用的meomry空間（jiān）這就決定了Kobject必須是動態分配的（de）（隻有這樣才能（néng）動態釋放）。

    而Kobject大（dà）多（duō）數（shù）的使用（yòng）場景，是內（nèi）嵌在大型（xíng）的概念模型數據結構中（如Kset、device_driver等），因此這些大型的數據結構，也必須是動態分配、動態釋放的那（nà）麽釋放的時機是什麽呢？是內嵌的（de）Kobject釋放（fàng）時。

    但是Kobject的釋放是由Kobject模塊（kuài）自動完成的（在引用計數為0時（shí）），那麽怎麽一並（bìng）釋放（fàng）包含自（zì）己的大（dà）型數據（jù）結構呢？這時（shí）Ktype就派概念模型上用場了www.17C.com知道，Ktype中的release回調（diào）函數負責釋放Kobject（甚至是包含Kobject的數據結構）的內存空間，那麽Ktype及其內部（bù）函數，是由（yóu）誰實現（xiàn）呢？是由上層數據結構所在的模塊！因為隻有它，才（cái）清楚Kobject嵌在哪個數據結構中，並（bìng）通（tōng）過Kobject指針以及自身的數據結（jié）構類型，找到概念模型（xíng）需要釋放的上層數據結構的指針，然後釋放它。

    講到這裏，就清晰多了所（suǒ）以，每一個內嵌（qiàn）Kobject的數據（jù）結構，例如kset、device、device_driver等等，都要實現一個Ktype，並定義其中（zhōng）的回調函數同理，sysfs相關的操作也一樣，必須經過ktype的中轉，因為sysfs看（kàn）到的是Kobje概念模（mó）型ct，而真正的（de）文（wén）件操作的主體，是內嵌Kobject的上層數據結構！。

    順便提一下，Kobject是麵向對象的思想在Linux kernel中的極致體現，但C語言的優勢卻不在這裏，所以Linux kernel需要用比較巧（qiǎo）妙（也很囉嗦）的（de）手（shǒu）段去實現，3.3 功能分析3.3.1 Kobject使用流（liú）程（chéng）

    Kob概（gài）念模型ject大多數（shù）情況下（有一種例外，下麵會講）會嵌在其它數（shù）據結構（gòu）中使用，其使用流程如下：定義一個struct kset類型的指（zhǐ）針，並（bìng）在初始化時為它分配空間，添加到內核中根據實際情況，定義自己所需的數據結構原型，該（gāi）數據（jù）結構中包（bāo）含有Kobject 定義一個適合自己的ktype，並實現其中回調函數

    在需要使用概念模型到包含Kobject的數據結（jié）構時，動（dòng）態分配該數據（jù）結構，並分配Kobject空間，添加到內核中每一次引用數據結構時，調用kobject_get接（jiē）口增加引用計數；引用結束時，調用kobject_put接口，減少引用計數

    當引用計數減（jiǎn）少為0時，Kobject模塊調用ktype所提供（gòng）的release接口，釋放概念模型上層數據結（jié）構以及Kobject的內存空間上麵有提過，有一種例外，Kobject不再嵌在其它數據結構中，可以單獨使用，這個例外就是（shì）：開發（fā）者隻需要在sysfs中創（chuàng）建（jiàn）一個目錄，而不需要其它（tā）的kset、ktype的操作。

    這（zhè）時可以直（zhí）接調用（yòng）kobject_create_and_add接口，分配一個kobject概念模型（xíng）結構並把它（tā）添加到kernel中3.3.2 Kobject的（de）分配和釋放前麵講過（guò），Kobject必須（xū）動態分配，而不能靜態定義或（huò）者位於堆棧之上，它的分配方法有兩種。

    通過kmalloc自行分配（一（yī）般是跟隨上層數據結構分配），並在（zài）初始化後添（tiān）加到kernel這種方法（fǎ）涉及如下接（jiē）口：extern void kobj概念模型ect_init(struct kobject *kobj, struct kobj_type *ktype);

    kobject_init，初始化通過kmalloc等（děng）內存分配函數獲得的struct kobject指針主（zhǔ）要執行邏（luó）輯為：確認ko概念模型bj和ktype不（bú）為空 如果該指針已經初始化過（判斷kobj->state_initialized），打印錯誤（wù）提示及堆棧信息（但不是致命錯誤，所以還可以（yǐ）繼續） 初始化kobj內部的參數，包括引用計數（shù）、list、各種標誌等 根據輸入參數，將ktype指針賦予kobj->ktype kobject_ad概念（niàn）模型d，將初始化完成的kobject添加到kernel中，參數（shù）包（bāo）括需要（yào）添加的（de）kobject、該kobject的parent（用於形（xíng）成層次結構，可（kě）以為空）、用於提供kobject name的格式化字符（fú）串。

    主要執行邏（luó）輯為：確認kobj不為空，確認kobj已（yǐ）經初始化（huà），否則錯誤退出 調用內部接口kobject_概念（niàn）模型add_varg，完成添加操作 kobject_init_and_add，是上（shàng）麵兩個接口的組合（hé），不再說明。