更多内容可以加入Linux系统知识库套餐（教程＋视频＋答疑）

文章目录

• 一、数据结构
• 二、结构体关系
• 三、案例
• 3.1、configfs_subsystem 实例
• 3.2、config_group 实例化
• 四、属性和方法
• 五、config_item实例化

沉淀、分享、成长，让自己和他人都能有所收获！😄

理解 ConfigFS 的核心数据结构对于深入使用和定制 ConfigFS 非常重要， 可以帮助开发者更好地进行设备的配置和管理， 提高系统的灵活性和可扩展性。

一、数据结构

configFs 文件系统相关的几个核心数据结构。ConfigFS 的核心数据结构主要包括以下几个部分：

• configfs_subsystem
  ： configfs_subsystem 是一个顶层的数据结构， 用于表示整个 ConfigFS 子系统。 它包含了根配置项组的指针， 以及 ConfigFS 的其他属性和状态信息。
• config_group
  ： config_group 是一种特殊类型的配置项， 表示一个配置项组。 它可以包含一组相关的配置项， 形成一个层次结构。 config_group 结构包含了父配置项的指针， 以及指向子配置项的链表。
• config_item
  ： 这是 ConfigFS 中最基本的数据结构， 用于表示一个配置项。 每个配置项都是一个内核对象， 可以是设备、 驱动程序、 子系统等。 config_item 结构包含了配置项的类型、名称、 属性、 状态等信息， 以及指向父配置项和子配置项的指针。

这些数据结构之间的关系可以形成一个树形结构， 其中 configfs_subsystem 是根节点， config_group 表示配置项组， config_item 表示单个配置项。 子配置项通过链表连接在一起，

二、结构体关系

structconfigfs_subsystem{
structconfig_group su_group;
structmutex su_mutex;
};

configfs_subsystem 结构体中包含 config_group 结构体， config_group 结构体如下所示：

structconfig_group{
structconfig_item cg_item;
structlist_head cg_children;
structconfigfs_subsystem*cg_subsys;
structlist_headstructlist_head default_groups;group_entry;
};

config_group 结构体中包含 config_item 结构体， config_item 结构体如下所示：

structconfig_item{
char*ci_name;
char ci_namebuf[CONFIGFS_ITEM_NAME_LEN];//目录的名字
structkref ci_kref;
structlist_head ci_entry;
structconfig_item*ci_parent;
structconfig_group*ci_group;
conststructconfig_item_type*ci_type;//目录下属性文件和属性操作
structdentry*ci_dentry;
};

三、案例

3.1、configfs_subsystem 实例

这段代码定义了一个名为 dtbocfg_root_subsys 的 configfs_subsystem 结构体实例， 表示ConfigFS 中的一个子系统。

staticstructconfigfs_subsystem dtbocfg_root_subsys ={
.su_group ={
.cg_item ={
.ci_namebuf ="device-tree",
.ci_type    =&dtbocfg_root_type,
},
},
.su_mutex =__MUTEX_INITIALIZER(dtbocfg_root_subsys.su_mutex),
};

首先， dtbocfg_root_subsys.su_group 是一个 config_group 结构体， 它表示子系统的根配置项组。 在这里， 该结构体的.cg_item 字段表示根配置项组的基本配置项。

• .ci_namebuf = “device-tree”： 配置项的名称设置为"device-tree"， 表示该配置项的名称为
  “device-tree”。
• .ci_type = &dtbocfg_root_type： 配置项的类型设置为 dtbocfg_root_type， 这是一个自定义的配置项类型。
  接下来， .su_mutex 字段是一个互斥锁， 用于保护子系统的操作。 在这里， 使用了__MUTEX_INITIALIZER 宏来初始化互斥锁。

通过这段代码， 创建了一个名为"device-tree"的子系统， 它的根配置项组为空。 可以在该子系统下添加更多的配置项和配置项组， 用于动态配置和管理设备树相关的内核对象。

3.2、config_group 实例化

这段代码的作用是初始化和注册一个名为"device-tree"的 ConfigFS 子系统， 并在其下创建一个名为"overlays"的配置项组。 Linux 系统下， 在 device-tree 子系统下创建了 overlays 容器。

staticstructconfig_group dtbocfg_overlay_group;

staticstructconfigfs_group_operations dtbocfg_overlays_ops ={
.make_item      = dtbocfg_overlay_group_make_item,
.drop_item      = dtbocfg_overlay_group_drop_item,
};

staticstructconfig_item_type dtbocfg_overlays_type ={
.ct_group_ops   =&dtbocfg_overlays_ops,
.ct_owner       = THIS_MODULE,
};

staticint __init dtbocfg_module_init(void)
{
int retval =0;

pr_info("%s\n",__func__);

config_group_init(&dtbocfg_root_subsys.su_group);
config_group_init_type_name(&dtbocfg_overlay_group,"overlays",&dtbocfg_overlays_type);

    retval =configfs_register_subsystem(&dtbocfg_root_subsys);
if(retval !=0){
pr_err("%s: couldn't register subsys\n",__func__);
goto register_subsystem_failed;
}

    retval =configfs_register_group(&dtbocfg_root_subsys.su_group,&dtbocfg_overlay_group);
if(retval !=0){
pr_err("%s: couldn't register group\n",__func__);
goto register_group_failed;
}

pr_info("%s: OK\n",__func__);
return0;

  register_group_failed:
configfs_unregister_subsystem(&dtbocfg_root_subsys);
  register_subsystem_failed:
return retval;
}

• 首先， 通过 config_group_init()函数初始化了 dtbocfg_root_subsys.su_group， 即子系统的根配置项组。
• 接下来， 使用 config_group_init_type_name()函数初始化了dtbocfg_overlay_group， 表示名为"overlays"的配置项组， 并指定了配置项组的类型为dtbocfg_overlays_type， 这是一个自定义的配置项类型。
• 然后， 调用 configfs_register_subsystem()函数注册了 dtbocfg_root_subsys 子系统。
• 如果注册失败， 将打印错误信息， 并跳转到register_subsystem_failed 标签处进行错误处理。
• 接着， 调用 configfs_register_group()函数注册了 dtbocfg_overlay_group 配置项组， 并将其添加到 dtbocfg_root_subsys.su_group 下。
• 如果注册失败， 同样会打印错误信息， 并跳转到 register_group_failed 标签处进行错误处理。
• 最后， 如果所有的注册过程都成功， 将打印"OK"消息， 并返回 0， 表示初始化成功。 如果在注册配置项组失败时， 会先调用 configfs_unregister_subsystem()函数注销之前注册的子系统， 然后返回注册失败的错误码 retval。

四、属性和方法

我们要在容器下放目录或属性文件， 所以我们看一下 config_item 结构体， 如下所示：

structconfig_item{
char*ci_name;
char ci_namebuf[CONFIGFS_ITEM_NAME_LEN];//目录的名字
structkref ci_kref;
structlist_head ci_entry;
structconfig_item*ci_parent;
structconfig_group*ci_group;
conststructconfig_item_type*ci_type;//目录下属性文件和属性操作
structdentry*ci_dentry;
};

config_item 结构体中包含了 config_item_type 结构体， config_item_type 结构体如下所示：

structconfig_item_type{
structmodule*ct_owner;
structconfigfs_item_operations*ct_item_ops;//item（目录） 的操作方法
structconfigfs_group_operations*ct_group_ops;//group（容器） 的操作方法
structconfigfs_attribute**ct_attrs;//属性文件的操作方法
structconfigfs_bin_attribute**ct_bin_attrs;//bin 属性文件的操作方法
};

config_item_type 结构体中包含了 struct configfs_item_operations 结构体， 如下所示：

structconfigfs_item_operations{
//删除 item 方法， 在 group 下面使用 rmdir 命令会调用这个方法void (*release)(struct config_item *);
int(*allow_link)(structconfig_item*src,structconfig_item*target);
void(*drop_link)(structconfig_item*src,structconfig_item*target);
};

config_item_type 结构体中包含了 struct configfs_group_operations 结构体， 如下所示：

structconfigfs_group_operations{
//创建 item 的方法， 在 group 下面使用 mkdir 命令会调用这个方法
structconfig_item*(*make_item)(structconfig_group*group,constchar*name);//创建 group 的方法
structconfig_group*(*make_group)(structconfig_group*group,constchar*name);
int(*commit_item)(structconfig_item*item);
void(*disconnect_notify)(structconfig_group*group,structconfig_item*item);
void(*drop_item)(structconfig_group*group,structconfig_item*item);
};

config_item_type 结构体中包含了 struct configfs_attribute 结构体 ， 如下所示：

structconfigfs_attribute{
constchar*ca_name; 属性文件的名字
structmodule*ca_owner; 属性文件文件的所属模块
umode_t ca_mode; 属性文件访问权限
    读写方法的函数指针， 具体功能需要自行实现。
ssize_t(*show)(structconfig_item*,char*);
ssize_t(*store)(structconfig_item*,constchar*,size_t);
};

五、config_item实例化

staticstructconfigfs_attribute*dtbocfg_overlay_attrs[]={
&dtbocfg_overlay_item_attr_status,
NULL,
};

staticstructconfigfs_bin_attribute*dtbocfg_overlay_bin_attrs[]={
&dtbocfg_overlay_item_attr_dtbo,
NULL,
};

staticstructconfigfs_item_operations dtbocfg_overlay_item_ops ={
.release        = dtbocfg_overlay_release,
};

staticstructconfig_item_type dtbocfg_overlay_item_type ={
.ct_item_ops    =&dtbocfg_overlay_item_ops,
.ct_attrs       = dtbocfg_overlay_attrs,
.ct_bin_attrs   = dtbocfg_overlay_bin_attrs,
.ct_owner       = THIS_MODULE,
};

staticstructconfigfs_group_operations dtbocfg_overlays_ops ={
.make_item      = dtbocfg_overlay_group_make_item,
.drop_item      = dtbocfg_overlay_group_drop_item,
};

staticstructconfig_item*dtbocfg_overlay_group_make_item(structconfig_group*group,constchar*name)
{
structdtbocfg_overlay_item*overlay;

pr_debug("%s\n",__func__);

    overlay =kzalloc(sizeof(*overlay), GFP_KERNEL);

if(!overlay)
returnERR_PTR(-ENOMEM);
    overlay->id        =-1;
    overlay->dtbo      =NULL;
    overlay->dtbo_size =0;

config_item_init_type_name(&overlay->item, name,&dtbocfg_overlay_item_type);
return&overlay->item;
}