linux下熱插拔事件的產生是怎樣通知到使用者空間，kobject_uevent_env之uevent

1．kobject, ktype, kset

kobject代表sysfs中的目錄。

ktype代表kobject的類型，主要包含release函數和attr的讀寫函數。比如，所有的bus都有同一個bus_type；所有的class都有同一個class_type。

kset包含了subsystem概念，kset本身也是一個kobject，所以裡麵包含了一個kobject對象。另外，kset中包含kset_uevent_ops，裡面主要定義了三個函數

       int (*filter)(struct kset *kset, struct kobject *kobj);

       const char *(*name)(struct kset *kset, struct kobject *kobj);

       int (*uevent)(struct kset *kset, struct kobject *kobj, struct kobj_uevent_env *env);

這三個函數都與uevent相關。filter用於判斷uevent是否要發出去。name用於得到subsystem的名字。uevent用於填充env變數。

2．uevent核心部分

uevent是sysfs向使用者空間發出的訊息。比如，device_add函數中，會調用kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_ADD); 這裡kobj是發訊息的kobj，KOBJ_ADD是發出的事件。uevent的事件在kobject_action中定義：

enum kobject_action {

       KOBJ_ADD,

       KOBJ_REMOVE,

       KOBJ_CHANGE,

       KOBJ_MOVE,

       KOBJ_ONLINE,

       KOBJ_OFFLINE,

       KOBJ_MAX

};

 

int kobject_uevent(struct kobject *kobj, enum kobject_action action)

{

       return kobject_uevent_env(kobj, action, NULL);

}

 

kobject_uevent_env:

       由kobject的parent向上尋找，直到找到一個kobject包含kset。

       如果kset中有filter函數，調用filter函數，看看是否需要過濾uevent訊息。

       如果kset中有name函數，調用name函數得到subsystem的名字；否則，subsystem的名字是kset中kobject的名字。

       分配一個kobj_uevent_env，並開始填充env環境變數：

       增加環境變數ACTION=<action name>

       增加環境變數DEVPATH=<kobj’s path>

       增加環境變數SUBSYSTEM=<subsystem name>

       增加環境變數kobject_uevent_env中參數envp_ext指定的環境變數。

       調用kset的uevent函數，這個函數會繼續填充環境變數。

       增加環境變數SEQNUM=<seq>，這裡seq是靜態變數，每次累加。

       調用netlink發送uevent訊息。

       調用uevent_helper，最終轉換成對使用者空間sbin/mdev的調用。

3．uevent使用者空間部分

uevent的使用者空間程式有兩個，一個是udev，一個是mdev。

udev通過netlink監聽uevent訊息，它能完成兩個功能：

       1．自動載入模組

       2．根據uevent訊息在dev目錄下添加、刪除裝置節點。

另一個是mdev，mdev在busybox的程式碼封裝中能找到，它通過上節提到的uevent_helper函數被調用。

 

下面簡要介紹udev的模組自動載入過程：

etc目錄下有一個uevent規則檔案/etc/udev/rules.d/50-udev.rules

udev程式收到uevent訊息後，在這個規則檔案裡匹配，如果匹配成功，則執行這個匹配定義的shell命令。例如，規則檔案裡有這麼一行：

ACTION=="add", SUBSYSTEM=="?*", ENV{MODALIAS}=="?*", RUN+="/sbin/modprobe $env{MODALIAS}"

所以，當收到uevent的add事件後，shell能自動載入在MODALIAS中定義的模組。

 

mdev的模組自動載入過程與之類似，它的設定檔在/etc/mdev.conf中。例如：

$MODALIAS=.* 0:0 660 @modprobe "$MODALIAS"

這條規則指的是：當收到的環境變數中含有MODALIAS，那麼載入MODALIAS代表的模組。

mdev的詳細說明在busybox的docs/mdev.txt中。

4．uevent在裝置驅動模型中的應用

在sys目錄下有一個子目錄devices，代表一個kset。

建立裝置時，調用的device_initialize函數中，預設會把kset設定成devices_kset，即devices子目錄代表的kset。

devices_kset中設定了uevent操作集device_uevent_ops。

static struct kset_uevent_ops device_uevent_ops = {

       .filter =    dev_uevent_filter,

       .name =   dev_uevent_name,

       .uevent = dev_uevent,

};

 

dev_uevent_filter中，主要是規定了要想發送uevent，dev必須有class或者bus。

dev_uevent_name中，返回dev的class或者bus的名字。

dev_uevent函數：

       如果dev有裝置號，添加環境變數MAJOR與MINOR。

       如果dev->type有值，設定DEVTYPE=<dev->type->name>。

       如果dev->driver，設定DRIVER=<dev->driver->name>。

       如果有bus，調用bus的uevent函數。

       如果有class，調用class的uevent函數。

如果有dev->type，調用dev->type->uevent函數。

 

一般在bus的uevent函數中，都會添加MODALIAS環境變數，設定成dev的名字。這樣，uevent傳到使用者空間後，就可以通過對MODALIAS的匹配自動載入模組。這樣的bus例子有platform和I2C等等。