Linux configfs的內(nèi)部機(jī)制介紹

2.1 configfs 和 sysfs
configfs 和 sysfs 都是基于內(nèi)存的虛擬文件系統(tǒng)，但是它們并不相同。

對于 sysfs，當(dāng)內(nèi)核創(chuàng)建某個對象時，比如注冊一個 platform_drvier 時，它就會被注冊進(jìn) sysfs 里。它的屬性就會在 sysfs
中出現(xiàn)：用戶程序可以通過 readdir、read 函數(shù)讀取這些屬性，也可以通過 write 函數(shù)修改某些屬性。重點(diǎn)在于：sysfs
中的內(nèi)容是在內(nèi)核里創(chuàng)建、銷毀，內(nèi)核控制著 sysfs 的生命周期?？梢哉J(rèn)為 sysfs 就是這些內(nèi)核對象的觀察窗口。

對于 configfs，當(dāng)然也需要內(nèi)核驅(qū)動程序的支撐。但是操作 configfs 的啟動是用戶程序：用戶執(zhí)行 mkdir
時會在內(nèi)核里創(chuàng)建一個config_item 對象，用戶執(zhí)行 rmdir 時會銷毀這個內(nèi)核對象。當(dāng)執(zhí)行 mkdir 創(chuàng)建目錄時，這個 config_item
的屬性就會出現(xiàn)在這個目錄下。用戶程序可以執(zhí)行 read、write 操作讀寫這些屬性。與 sysfs 的不同在于：configfs
中目錄、文件的生命周期由用戶程序決定。

2.2 重要結(jié)構(gòu)體

掛載 configfs 文件系統(tǒng)后，在里面創(chuàng)建/刪除目錄、讀寫文件、建立鏈接文件，都會導(dǎo)致內(nèi)核中相關(guān)函數(shù)被調(diào)用。

站在用戶的角度來說，一個文件系統(tǒng)里面有目錄、文件兩種對象。在 configfs 的內(nèi)核實現(xiàn)中，對應(yīng) 4 個概念。從底往上看：

configfs_attribute、configfs_bin_attribute：對應(yīng)文件

configfs_attribute 對應(yīng)的文件里含有的是可視化的字符串信息，它在內(nèi)核里有一個結(jié)構(gòu)體：

struct configfs_attribute { char *ca_name; struct module *ca_owner; umode_t
ca_mode; ssize_t （*show）（struct config_item *， char *）; ssize_t （*store）（struct
config_item *， const char *， size_t）; };

configfs_bin_attribute 對應(yīng)的文件里含有的是二進(jìn)制信息，它在內(nèi)核里有一個結(jié)構(gòu)體：

struct configfs_bin_attribute { struct configfs_attribute cb_attr; /* std.
attribute */ void cb_private; / for user / size_t cb_max_size; / max core
size */ ssize_t （*read）（struct config_item *， void *， size_t）; ssize_t
（*write）（struct config_item *， const void *， size_t）;};

讀寫文件時，會導(dǎo)致上述結(jié)構(gòu)體里的 show/store 或者 read/write 函數(shù)被調(diào)用

文件是位于某個目錄的： config_item

config_item：configfs 中的每個對象都是 config_item，后面的 config_group、subsystem
本質(zhì)上都屬于特殊的 config_item

config_group、subsystem，config_item 都對應(yīng)一個目錄

跟 config_group、subsystem 對比時，config_item 這個目錄下不再有目錄

在 config_item 目錄下有屬性文件，還可以創(chuàng)建鏈接文件

鏈接文件的操作結(jié)構(gòu)體是：config_item_type 里的 configs_item_operations

config_group：它是特殊的 config_item，它有對應(yīng)一個目錄

普通的 config_item：下面不再有子目錄

config_group：下面還可以創(chuàng)建 config_item 或者 config_group，即：下面可以再創(chuàng)建子目錄

在當(dāng)前目錄下操作子目錄時，對應(yīng)的操作結(jié)構(gòu)體是：config_item_type 里的 configs_group_operations

subsystem：它是 configfs 文件系中的最頂層

比如：/sys/kernel/config/usb_gadget、/sys/kernel/config/iio

在driversusbgadgetconfigfs.c中調(diào)用configfs_register_subsystem（&gadget_subsys）就會創(chuàng)建
subsystem，它對應(yīng) configfs 文件系統(tǒng)中的頂層目錄usb_gadget

subsystem 也屬于 config_group

2.3 configfs 使用流程

跟 legacy 方法類比，要做的事情是一樣的：

創(chuàng)建 usb_composite_dev

設(shè)置設(shè)備描述符

設(shè)置配置描述符

添加接口（功能）