转载：https://www.cnblogs.com/sctb/...

1. 编译运行

代码从如下链接取得：

https://github.com/torvalds/l...

编写 Makefile 文件：

obj-m += configfs_sample.oall:     make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modulesclean:     make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

编译生成内核模块：

makels -l  -rwxr--r-- 1 abin abin 10K Oct 27 16:58 configfs_sample.c？  -rw-rw-r-- 1 abin abin 13K Oct 29 11:16 configfs_sample.ko  -rw-rw-r-- 1 abin abin 603 Oct 29 11:16 configfs_sample.mod.c  -rw-rw-r-- 1 abin abin 2.6K Oct 29 11:16 configfs_sample.mod.o  -rw-rw-r-- 1 abin abin 12K Oct 29 11:16 configfs_sample.o  -rw-rw-r-- 1 abin abin 166 Oct 29 11:16 Makefile  -rw-rw-r-- 1 abin abin  92 Oct 29 11:16 modules.order  -rw-rw-r-- 1 abin abin  0 Oct 29 11:16 Module.symvers

其中，configfs_sample.ko 使编译好的内核模块，应用如下命令加载该模块：

sudo modprobe configfs_sample.ko

如果呈现如下谬误：

modprobe: FATAL: Module configfs_sample.ko not found in directory /lib/modules/4.15.0-117-generic

将 configfs_sample.ko 拷贝进 /lib/modules/4.15.0-117-generic 再次尝试。

查看 configfs_sample.ko 内核模块是否曾经挂载：

lsmod  | grep configfs_sample
configfs_sample 16384 0

查看 configfs 根目录：

ls -l /sys/kernel/config/  total 0  drwxr-xr-x 2 root root 0 Oct 29 11:32 01-childless  drwxr-xr-x 2 root root 0 Oct 29 11:32 02-simple-children  drwxr-xr-x 2 root root 0 Oct 29 11:32 03-group-children

如需卸载模块，应用如下命令：

sudo modprobe -r configfs_sample.ko

2. 代码了解

为了了解代码，咱们首先整顿一下 configfs 中的层级构造：

内核模块初始化入口：

module_init(configfs_example_init);

configfs_example_init(void) 函数：

/* * 此处是configfs_subsystem构造体数组，别离对应示例中的三个configfs子系统 */static struct configfs_subsystem *example_subsys[] = {  &childless_subsys.subsys,  &simple_children_subsys,  &group_children_subsys,  NULL,};static int __init configfs_example_init(void){  int ret;  int i;  struct configfs_subsystem *subsys;    //configfs子系统    for (i = 0; example_subsys[i]; i++) {    subsys = example_subsys[i];        config_group_init(&subsys->su_group);                //初始化 group    mutex_init(&subsys->su_mutex);                            //初始化 mutex    ret = configfs_register_subsystem(subsys);    //注册 subsystem    if (ret) {      printk(KERN_ERR "Error %d while registering subsystem %s\n", ret, subsys->su_group.cg_item.ci_namebuf);      goto out_unregister;    }  }    return 0;out_unregister:  for (i--; i >= 0; i--)    configfs_unregister_subsystem(example_subsys[i]);    return ret;}

程序的次要逻辑是通过 struct configfs_subsystem 构造体传递给 configfs 的，上面别离对3个示例进行剖析。

2.1 示例01-childless

变量 childless_subsys 的内容：

struct childless {  struct configfs_subsystem subsys;  int showme;  int storeme;};static struct childless childless_subsys = {  .subsys = {    .su_group = {      .cg_item = {        .ci_namebuf = "01-childless",        .ci_type = &childless_type,        //struct config_item_type，定义操作、属性等      },    },  },};

childless_type 变量如下：

static const struct config_item_type childless_type = {  .ct_attrs    = childless_attrs,        //configfs_attribute，只定义了属性，没有定义对item和group操作  .ct_owner    = THIS_MODULE,};

childless_attrs 是一个数组，以 NULL 结尾。以下定义了三个属性，在 configfs 中，将体现为3个文件：

static struct configfs_attribute *childless_attrs[] = {  &childless_attr_showme,  &childless_attr_storeme,  &childless_attr_description,  NULL,};

childless_attr_showme，childless_attr_storeme 和 childless_attr_description 三个属性是通过以下函数创立的：

CONFIGFS_ATTR_RO(childless_, showme);    //须要定义childless_showme_show()函数CONFIGFS_ATTR(childless_, storeme);        //须要定义childless_storeme_show()和childless_storeme_store()函数CONFIGFS_ATTR_RO(childless_, description);    //须要定义childless_description_show()函数

创立属性的函数有3个，在 linux/configfs.h 中：

#define CONFIGFS_ATTR(_pfx, _name)            \static struct configfs_attribute _pfx##attr_##_name = {    \    .ca_name    = __stringify(_name),        \    .ca_mode    = S_IRUGO | S_IWUSR,        \    .ca_owner    = THIS_MODULE,            \    .show        = _pfx##_name##_show,        \    .store        = _pfx##_name##_store,        \}#define CONFIGFS_ATTR_RO(_pfx, _name)            \static struct configfs_attribute _pfx##attr_##_name = {    \    .ca_name    = __stringify(_name),        \    .ca_mode    = S_IRUGO,            \    .ca_owner    = THIS_MODULE,            \    .show        = _pfx##_name##_show,        \}#define CONFIGFS_ATTR_WO(_pfx, _name)            \static struct configfs_attribute _pfx##attr_##_name = {    \    .ca_name    = __stringify(_name),        \    .ca_mode    = S_IWUSR,            \    .ca_owner    = THIS_MODULE,            \    .store        = _pfx##_name##_store,        \}

能够看到，这三个宏定义函数能够依据传入的参数定义不同的构造体变量，变量名为：_pfx_attr_name，同时也会定义相应的 show 和 store 函数名。

CONFIGFS_ATTR(_pfx, _name) 须要定义 show 和 store 函数，相应的函数名别离为：_pfx_name_show 和 _pfx_name_store；

CONFIGFS_ATTR_RO(_pfx, _name)只须要定义 show 函数；

CONFIGFS_ATTR_WO(_pfx, _name) 只须要定义 store 函数。

childless_showme_show()，childless_storeme_show()，childless_storeme_store()和childless_description_show()的定义如下：

/* * 传入item，失去该item所在的childless构造体 */static inline struct childless *to_childless(struct config_item *item){  return item ? container_of(to_configfs_subsystem(to_config_group(item)), struct childless, subsys) : NULL;}//childless_showme_show函数的实现，依据item找到构造体struct childless，输入childless->showme，而后将childless->showme加1static ssize_t childless_showme_show(struct config_item *item, char *page){  struct childless *childless = to_childless(item);  ssize_t pos;  pos = sprintf(page, "%d\n", childless->showme);  childless->showme++;  return pos;}//childless_storeme_show函数实现，输入构造体struct childless成员storeme的值static ssize_t childless_storeme_show(struct config_item *item, char *page){  return sprintf(page, "%d\n", to_childless(item)->storeme);}//childless_storeme_store函数实现，承受从文件系统输出的值，保留在struct childless成员storeme中static ssize_t childless_storeme_store(struct config_item *item, const char *page, size_t count){  struct childless *childless = to_childless(item);  unsigned long tmp;  char *p = (char *) page;  tmp = simple_strtoul(p, &p, 10);        //将字符串转化为10进制数字，类型为unsigned long  if (!p || (*p && (*p != '\n')))    return -EINVAL;  if (tmp > INT_MAX)    return -ERANGE;  childless->storeme = tmp;  return count;}//childless_description_show函数实现，向page中填充内容static ssize_t childless_description_show(struct config_item *item, char *page){  return sprintf(page,                 "[01-childless]\n"                 "\n"                 "The childless subsystem is the simplest possible subsystem in\n"                 "configfs.  It does not support the creation of child config_items.\n"                 "It only has a few attributes.  In fact, it isn't much different\n"                 "than a directory in /proc.\n");}

依据我的了解，page指向一块内存空间，这块空间接管来自文件系统的数据，同时，负责将configfs中的内容输入给文件系统。

showme 文件运行成果：

cat showme  1
cat showme  2

storeme 文件运行成果：

cat storeme  0
echo 1111 > storemecat storeme  1111

2.2 示例02-simple-children

simple_children_subsys 变量的内容：

struct simple_children {  struct config_group group;};static struct configfs_subsystem simple_children_subsys = {  .su_group = {    .cg_item = {      .ci_namebuf = "02-simple-children",      .ci_type = &simple_children_type,    },  },};

simple_children_type 内容：

static const struct config_item_type simple_children_type = {  .ct_item_ops    = &simple_children_item_ops,        //item的操作  .ct_group_ops    = &simple_children_group_ops,        //group的操作  .ct_attrs    = simple_children_attrs,    //属性，和01雷同  .ct_owner    = THIS_MODULE,};

能够看到，与01示例相比，02-siimple-chiildren 不光定义了 ct_attrs，还定义了 ct_item_ops 和 ct_group_ops。先看看赋值给 ct_attrs 的变量 simple_children_attrs：

static struct configfs_attribute *simple_children_attrs[] = {  &simple_children_attr_description,        //属性，configfs中示意为文件  NULL,};

simple_children_attrs 定义对象的属性，在 configfs 中示意为文件。simple_children_attr_description 是通过宏函数创立的：

CONFIGFS_ATTR_RO(simple_children_, description);

在 CONFIGFS_ATTR_RO 宏函数中会应用 show 函数，定义如下：

static ssize_t simple_children_description_show(struct config_item *item, char *page){  return sprintf(page,                 "[02-simple-children]\n"                 "\n"                 "This subsystem allows the creation of child config_items.  These\n"                 "items have only one attribute that is readable and writeable.\n");}

此处和01示例没什么区别，次要看 ct_item_ops 和 ct_group_ops。simple_children_item_ops 的定义如下：

static struct configfs_item_operations simple_children_item_ops = {  .release    = simple_children_release,        //实现release函数};

simple_children_item_ops 是 struct configfs_item_operations 类型，也很简略，只定义了 release 函数，simple_children_release 函数定义如下：

static void simple_children_release(struct config_item *item){  kfree(to_simple_children(item));    //将item转换为simple_children构造体并开释内核调配的内存}

simple_children_group_ops 的定义如下：

static struct configfs_group_operations simple_children_group_ops = {  .make_item    = simple_children_make_item,};

simple_children_group_ops 也很简略，只实现了 make_item 函数。simple_children_make_item 如下：

/* * 传入item，失去该item所在的simple_children构造体 */static inline struct simple_children *to_simple_children(struct config_item *item){  return item ? container_of(to_config_group(item), struct simple_children, group) : NULL;}static struct config_item *simple_children_make_item(struct config_group *group, const char *name){  struct simple_child *simple_child;  simple_child = kzalloc(sizeof(struct simple_child), GFP_KERNEL);    //为simple_child分配内存  if (!simple_child)    return ERR_PTR(-ENOMEM);  config_item_init_type_name(&simple_child->item, name, &simple_child_type);    //创立新的item时，应用config_item_init_type_name初始化，simple_child_type是子item应用的config_item_type构造体  simple_child->storeme = 0;    //将simple_child的storeme设置为0  return &simple_child->item;}

simple_child_type定义如下：

struct simple_child {  struct config_item item;  int storeme;};static const struct config_item_type simple_child_type = {  .ct_item_ops    = &simple_child_item_ops,  .ct_attrs    = simple_child_attrs,  .ct_owner    = THIS_MODULE,};

同上，定义了 ct_attrs 和 ct_item_ops，没有定义 ct_item_ops，simple_child_attrs变量定义如下：

CONFIGFS_ATTR(simple_child_, storeme);static struct configfs_attribute *simple_child_attrs[] = {  &simple_child_attr_storeme,  NULL,};

须要定义 show 和 store 函数：

static inline struct simple_child *to_simple_child(struct config_item *item){  return item ? container_of(item, struct simple_child, item) : NULL;}/* * 子item的show函数，将item转换为simple_child构造体并输入storeme的值 */static ssize_t simple_child_storeme_show(struct config_item *item, char *page){  return sprintf(page, "%d\n", to_simple_child(item)->storeme);}/* * 子item的store函数，将从文件系统输出的值保留在simple_child->storeme中 */static ssize_t simple_child_storeme_store(struct config_item *item, const char *page, size_t count){  struct simple_child *simple_child = to_simple_child(item);  unsigned long tmp;  char *p = (char *) page;  tmp = simple_strtoul(p, &p, 10);    //将字符串转换为10进制数字  if (!p || (*p && (*p != '\n')))    return -EINVAL;  if (tmp > INT_MAX)    return -ERANGE;  simple_child->storeme = tmp;  return count;}

运行成果：

make childls  child  description
cd childls -l  total 0  -rw-r--r-- 1 root root 4096 Nov  3 21:57 storeme

child 文件夹中的 store 文件是主动创立的，这是因为定义了 make_item 函数，初始化 item 时 simple_child_type 变量的作用。

cat storeme  0
echo 2222 > storemecat storeme  2222

2.3 示例03-group-children

group_children_subsys变量的内容为：

static struct configfs_subsystem group_children_subsys = {  .su_group = {    .cg_item = {      .ci_namebuf = "03-group-children",      .ci_type = &group_children_type,    },  },};

group_children_type 的定义如下：

static const struct config_item_type group_children_type = {  .ct_group_ops    = &group_children_group_ops,  .ct_attrs    = group_children_attrs,  .ct_owner    = THIS_MODULE,};

能够看到，和示例02相比，此处没有定义对 item 的操作，只定义了对 group 的操作。先看 group_children_attrs 的定义：

CONFIGFS_ATTR_RO(group_children_, description);static struct configfs_attribute *group_children_attrs[] = {  &group_children_attr_description,  NULL,};

同样，应用 CONFIGFS_ATTR_RO 宏定义函数须要先定义好 show 函数：

static ssize_t group_children_description_show(struct config_item *item, char *page){  return sprintf(page,                 "[03-group-children]\n"                 "\n"                 "This subsystem allows the creation of child config_groups.  These\n"                 "groups are like the subsystem simple-children.\n");}

此处和示例01和02都一样，上面是示例03的重点：

static struct config_group *group_children_make_group( struct config_group *group, const char *name){  struct simple_children *simple_children;    //此处应用的struct simple_children构造体是示例02中定义的构造体  simple_children = kzalloc(sizeof(struct simple_children), GFP_KERNEL);    //分配内存  if (!simple_children)    return ERR_PTR(-ENOMEM);  config_group_init_type_name(&simple_children->group, name, &simple_children_type);    //初始化group，simple_children_type也是示例02中定义的  return &simple_children->group;}

这段代码负责创立group，初始化group时应用 simple_children_type变量，该变量是 struct config_item_type 类型，其中定义的内容就是实例02的内容。

在configfs中的体现为：在 03-group-children 下创立的每个目录，都相当于加载内核模快时创立的 02-simple-children 目录。

运行成果：

mkdir groupls  description  group
cd groupls -l  total 0  -r--r--r-- 1 root root 4096 Nov  3 22:20 description
cat description  [02-simple-children]  This subsystem allows the creation of child config_items.  These  items have only one attribute that is readable and writeable.

到这里能够看到，在示例03创立的目录等同于 02-simple-children 目录，上面的操作的示例02成果一样。

mkdir group_childls  description  group_child
cd group_childls  storeme
cat storeme  0
echo 3333 > storemecat storeme  3333