Linux那些事儿之我是Sysfs(10)sysfs 创建目录

每当我们新增一个kobject结构的时候，同时会在/sys下创建一个目录。

kobject_add() -> create_dir() -> sysfs_create_dir()

此时，我还想重申，kernel代码的更新换代是很快的，我们的目的是懂得代码背后的原理，知识，或曰哲学。我不想讲的太细，因为关于sysfs的部分从2.6.10到现在2.6.22已经改了很多了。但其总体架构没变。写此文的目的是让您跟着我的思路走一遍，对sysfs有了一个总体上的认识。然后自己就可以去看最新的代码了。最新的代码肯定是效率更高，条理逻辑更清晰。

sysfs_create_dir()流程图如下:
-> create_dir()
-> *d = sysfs_get_dentry()
-> lookup_hash()
-> __lookup_hash()
-> cached_lookup()
-> new = d_alloc(base, name);
-> inode->i_op->lookup(inode, new, nd)
-> sysfs_create(*d, mode, init_dir)
-> sysfs_new_inode(mode)
-> init_dir(inode);// Call back function
-> sysfs_make_dirent()
-> sysfs_new_dirent()
-> dentry->d_fsdata = sysfs_get(sd);
-> dentry->d_op = &sysfs_dentry_ops;
-> (*d)->d_op = &sysfs_dentry_ops;

135 int sysfs_create_dir(struct kobject * kobj)
136 {
137 struct dentry * dentry = NULL;
138 struct dentry * parent;
139 int error = 0;
140
141 BUG_ON(!kobj);
142
143 if (kobj->parent)
144 parent = kobj->parent->dentry;
145 else if (sysfs_mount && sysfs_mount->mnt_sb)
146 parent = sysfs_mount->mnt_sb->s_root;
147 else
148 return -EFAULT;
149
150 error = create_dir(kobj,parent,kobject_name(kobj),&dentry);
151 if (!error)
152 kobj->dentry = dentry;
153 return error;
154 }
143-148就是找到父辈的kobject，再调用create_dir()；

95 static int create_dir(struct kobject * k, struct dentry * p,
96 const char * n, struct dentry ** d)
97 {
98 int error;
99 umode_t mode = S_IFDIR| S_IRWXU | S_IRUGO | S_IXUGO;
100
101 down(&p->d_inode->i_sem);
102 *d = sysfs_get_dentry(p,n);
103 if (!IS_ERR(*d)) {
104 error = sysfs_create(*d, mode, init_dir);
105 if (!error) {
106 error = sysfs_make_dirent(p->d_fsdata, *d, k, mode,
107 SYSFS_DIR);
108 if (!error) {
109 p->d_inode->i_nlink++;
110 (*d)->d_op = &sysfs_dentry_ops;
111 d_rehash(*d);
112 }
113 }
114 if (error && (error != -EEXIST))
115 d_drop(*d);
116 dput(*d);
117 } else
118 error = PTR_ERR(*d);
119 up(&p->d_inode->i_sem);
120 return error;
121 }
99行，设置‘文件’ 属性，101获取信号量。

(1)sysfs_get_dentry()
102行sysfs_get_dentry()。它的作用是根据父辈dentry和文件名得到dentry结构。首先在缓存中找，如果找到就返回，找不到就用d_alloc()新建一个dentry结构。我们是新建文件夹，缓存中自然是没有的，所以要用d_alloc()来新建一个。接着我们调用lookup函数，它定义如下。

struct inode_operations sysfs_dir_inode_operations = {
.lookup = sysfs_lookup,
};

204 static struct dentry * sysfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
205 struct nameidata *nd)
206 {
207 struct sysfs_dirent * parent_sd = dentry->d_parent->d_fsdata;
208 struct sysfs_dirent * sd;
209 int err = 0;
210
211 list_for_each_entry(sd, &parent_sd->s_children, s_sibling) {
212 if (sd->s_type & SYSFS_NOT_PINNED) {
213 const unsigned char * name = sysfs_get_name(sd);
214
215 if (strcmp(name, dentry->d_name.name))
216 continue;
217
218 if (sd->s_type & SYSFS_KOBJ_LINK)
219 err = sysfs_attach_link(sd, dentry);
220 else
221 err = sysfs_attach_attr(sd, dentry);
222 break;
223 }
224 }
225
226 return ERR_PTR(err);
227 }

前面讲过lookup函数的作用。它在inode代表的文件夹下查找有没有名为dentry.d name.name的文件。如果有，就将其对应的inode结构从信息的载体中读出来。由于是新建的文件夹，所以lookup函数在我们这个故事里根本没做事。但是我还是忍不住想分析一下lookup函数。

sysfs文件系统中，文件夹的inode和dentry结构一直都是存在于内存中的，所以不用再进行读取了。而文件，链接的inode事先是没有的，需要从载体中读出。这就是212行这个判断的作用。可以看出，如果是文件夹，循环里面啥都没做。

#define SYSFS_NOT_PINNED /
(SYSFS_KOBJ_ATTR | SYSFS_KOBJ_BIN_ATTR | SYSFS_KOBJ_LINK)

但是sysfs的lookup还有它不同之处。其他文件系统像ext3格式中普通文件的inode，在文件创建之时就已经创建了。但是，sysfs不一样，它在创建普通文件时，只是先创建一个sysfs_dirent结构。创建inode的工作是推迟到lookup函数来完成的。在下一节sysfs_create_file()会看到这一点。

sysfs_attach_attr()和sysfs_attach_link()的作用就是根据dentry和sysfs_dirent新建一个inode。

总之，我们通过sysfs_get_dentry()得到了一个新建的dentry结构。

(2)sysfs_create()分析 (104行)
sysfs_create()->sysfs_new_inode(mode) -> new_inode(sysfs_sb)
创建一个新的索引节点inode。sysfs_sb是sysfs的超级块(super_block)结构。mode则是inode的属性，它记录了如下信息，比如，文件类型(是文件夹，链接，还是普通文件)，inode的所有者，创建时间等等。

(3)sysfs make dirent()分析 (104行)
至此，我们得到了一个dirent结构,初始化，再把它连接到上层目录的sysfs_dirent的s_children链表里去。sysfs_make_dirent()为刚刚新建出来的dentry建立一个dirent结构。并将dentry和dirent联系起来。

(4)总结
在sysfs下创建一个目录，提供的函数是sysfs_create_dir()。创建了dentry, dirent, inode
结构, 它们之间的连接关系见图1