大家好，我是极客范的本期栏目编辑小友，现在为大家讲解Linux 2.6内核的设备模型问题。
Linux 2.6内核的设备模型
Linux 2.6内核的一个重要特点是提供了统一的内核设备模型。随着技术的不断进步，系统的拓扑变得越来越复杂，对智能电源管理、热插拔的要求也越来越高。2.4内核已经无法满足这些要求。为了满足这种情况的需要，2.6内核开发了全新的设备模型。
1.sysfs文件系统
Sysfs文件系统是一种类似proc文件系统的特殊文件系统，用于将系统中的设备组织成层次结构，并向用户模式程序提供详细的内核数据结构信息。其顶级目录主要包括：
块目录：包含所有块设备。
设备目录：包含系统中的所有设备，并根据设备所连接的总线类型组织成层次结构。
总线目录：包含系统中的所有总线类型。
驱动程序目录：包括内核中所有注册的设备驱动程序。
类别目录：系统中设备的类型(如网卡设备、声卡设备等。)
2.内核对象机制的关键数据结构
2.1 kobject内核对象
koobject是Linux 2.6引入的一种新的设备管理机制，在内核中用struct kobject表示。通过这种数据结构，所有设备在底层都有统一的接口。kobject提供基本的对象管理，这是Linux 2.6设备模型的核心结构。它与sysfs文件系统密切相关，在内核中注册的每个kobject对象都对应sysfs文件系统中的一个目录。
Kobject结构定义为：
struct kobject {
char * k _ name指向设备名称的指针
字符名称[KOBJ _ NAME _ LEN]；设备名称
struct kref kref对象引用计数
struct list_head条目；附属于其所在kset的装置。
struct kobject *父级；指向父对象的指针
struct kset * kset指向它所属的kset的指针
struct kobj _ type * ktype指向其对象类型描述符的指针
struct dentry * dentrysysfs文件系统中与该对象对应的文件节点的路径指针
};
的kref字段表示对象的引用计数。内核通过kref管理对象的引用计数。内核提供了两个函数，kobject _ get()和kobject _ put()，分别增加和减少引用计数。当引用计数为0时，对象使用的所有资源都将被释放。
Ktype字段是指向kobj_type结构的指针，表示对象的类型。Kobj_type数据结构包含三个域：一个release方法，用于释放Kobj对象占用的资源；sysfs_ops指针指向sysfs操作表和sysfs文件系统的默认属性列表。Sysfs操作表包括两个函数store()和show()。用户模式读取属性时，调用show()函数，将该函数编码的指定属性值存储在缓冲区中，返回用户模式；store()函数用于存储用户模式传入的属性值。
2.2 kset内核对象集合
Kobjects通常通过kset组织成层次结构，kset是相同类型的Kobjects的集合，由内核中的kset数据结构表示，定义为：
结构kset {
struct子系统* subsys指向所在子系统的指针。
struct kobj _ type * ktype指向kset对象类型描述符的指针
struct list _ head list用于连接kset中所有kobject的链接列表头
struct kobject kobj嵌入式kobject
struct kset _ hot plug _ ops * hot plug _ ops；指向热插拔操作表的指针
};
kset中包含的所有kobject都被组织成一个双向循环链表，链表字段是链表的头部。Ktype字段指向kobj_type结构，该结构由kset中的所有kobject共享，并指示这些对象的类型。Kset数据结构还嵌入了一个kobj对象(由kobj字段表示)，属于这个kset的kobj对象的所有父字段都指向这个嵌入的对象。此外，kset依赖kobj来维护引用计数：kset的引用计数实际上是嵌入式kobj对象的引用计数。