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linux sysfs的使用

backend 2025/5/18 12:40:44

在Linux内核驱动开发中，device_create_file 和 device_remove_file 用于动态创建/删除设备的 sysfs 属性文件，常用于暴露设备信息或控制参数。以下是完整示例及详细说明：

1. 头文件引入


#include <linux/module.h>
#include <linux/device.h>    // 设备模型相关
#include <linux/slab.h>      // 内存分配
#include <linux/string.h>    // 字符串操作

2. 定义设备属性结构

2.1 声明设备属性和读写函数


// 设备结构体
struct my_device {struct device *dev;    // 关联的内核设备对象int status;            // 示例属性：设备状态（0=关闭,1=开启）
};// 全局设备实例
static struct my_device *my_dev;// sysfs属性读函数：显示status值
static ssize_t show_status(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf) {return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", my_dev->status);
}// sysfs属性写函数：设置status值
static ssize_t store_status(struct device *dev,struct device_attribute *attr,const char *buf, size_t count) {int val;if (kstrtoint(buf, 10, &val) < 0)return -EINVAL;my_dev->status = (val != 0) ? 1 : 0; // 仅允许0或1return count;
}// 定义设备属性宏（名称: status，权限: root可读写，其他用户只读）
static DEVICE_ATTR(status, 0644, show_status, store_status);

3. 模块初始化与退出

3.1 模块初始化（创建设备和属性）


static int __init my_module_init(void) {int ret;// 1. 分配设备内存my_dev = kzalloc(sizeof(*my_dev), GFP_KERNEL);if (!my_dev)return -ENOMEM;// 2. 创建设备类（可选，用于sysfs层级管理）static struct class *my_class = NULL;my_class = class_create(THIS_MODULE, "my_device_class");if (IS_ERR(my_class)) {ret = PTR_ERR(my_class);goto err_class;}// 3. 创建设备节点（关联到类）my_dev->dev = device_create(my_class, NULL, MKDEV(0, 0), NULL, "mydev");if (IS_ERR(my_dev->dev)) {ret = PTR_ERR(my_dev->dev);goto err_device;}// 4. 创建sysfs属性文件ret = device_create_file(my_dev->dev, &dev_attr_status);if (ret < 0)goto err_attr;// 初始化设备状态my_dev->status = 0;printk(KERN_INFO "Device and sysfs attribute created.\n");return 0;// 错误处理（逆向释放资源）
err_attr:device_destroy(my_class, MKDEV(0, 0));
err_device:class_destroy(my_class);
err_class:kfree(my_dev);return ret;
}

3.2 模块退出（删除属性和设备）


static void __exit my_module_exit(void) {// 1. 删除sysfs属性文件device_remove_file(my_dev->dev, &dev_attr_status);// 2. 销毁设备节点device_destroy(my_class, MKDEV(0, 0));// 3. 销毁设备类class_destroy(my_class);// 4. 释放设备内存kfree(my_dev);printk(KERN_INFO "Device and sysfs attribute removed.\n");
}module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

4. 验证步骤

4.1 编译加载模块


make    # 根据Makefile编译模块
insmod my_module.ko

4.2 查看sysfs属性


# 属性文件路径（根据设备名和类名）
ls /sys/class/my_device_class/mydev/status# 读取属性值
cat /sys/class/my_device_class/mydev/status  # 输出 0# 写入属性值
echo 1 > /sys/class/my_device_class/mydev/status
cat /sys/class/my_device_class/mydev/status  # 输出 1

4.3 卸载模块


rmmod my_module

5. 关键注意事项

设备注册顺序
确保先调用 device_create 创建设备节点，再调用 device_create_file，否则会因设备未注册而失败。
错误处理
所有内核资源分配（如 kzalloc, class_create）必须检查返回值，并实现逆向释放逻辑（如示例中的 goto 标签）。
并发控制
若属性可能被多线程访问，需使用锁（如 mutex）保护共享数据（例如 my_dev->status）。
权限设置
DEVICE_ATTR 的权限参数（如 0644）需合理设置，避免安全隐患。

6. 扩展场景

动态创建多个属性


// 定义第二个属性（例如"version"）
static ssize_t show_version(...) { return scnprintf(buf, "1.0\n"); }
static DEVICE_ATTR(version, 0444, show_version, NULL);// 在初始化函数中添加
device_create_file(my_dev->dev, &dev_attr_version);// 在退出函数中删除
device_remove_file(my_dev->dev, &dev_attr_version);

使用属性组（简化管理）


static struct attribute *my_attrs[] = {&dev_attr_status.attr,&dev_attr_version.attr,NULL
};
ATTRIBUTE_GROUPS(my); // 定义属性组// 在class创建时指定默认属性组
my_class = class_create(THIS_MODULE, "my_device_class");
my_class->dev_groups = my_groups;

通过上述代码，可以实现在内核驱动中动态管理 sysfs 属性文件，为用户空间提供灵活的设备交互接口。

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http://www.xdnf.cn/news/928.html