linux sysfs的使用

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

cpp 复制代码

#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

cpp 复制代码

// 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1
    return 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）

cpp 复制代码

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）

cpp 复制代码

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

bash 复制代码

make    # 根据Makefile编译模块
insmod my_module.ko

4.2 查看sysfs属性

bash 复制代码

# 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

bash 复制代码

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

cpp 复制代码

// 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）

cpp 复制代码

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;