linux核心對象管理

                                                                                                                           linux核心對象管理

      核心中很多地方都需要跟蹤記錄C語言中結構的執行個體。盡管這些對象的用法大不相同，但各個子系統的某些操作都非常類似，如引用計數，核心為了減少代碼複制，采用了一般性的方法來管理核心對象。所引入的架構并不隻是為了減少代碼複制，同時也為核心不同部分管理的對象提供了一緻的視圖。

      一般性的核心對象機制可用于執行下列對象操作：

     1.  引用計數；

     2.  管理對象連結清單；

     3.  集合加鎖；

     4.  将對象屬性導出到使用者空間（通過sysfs檔案系統）；

一般性的核心對象kobject

struct kobject {

    const char      * k_name;  // 對象的文本名稱

    char            name[KOBJ_NAME_LEN];

    struct kref     kref;  // 引用計數的管理

    struct list_head    entry; // 連結多個kobject

    struct kobject  * parent; //指向父對象的指針，用于在kobject之間建立層次結構

    struct kset     * kset;  // 對象所屬的集合

    struct kobj_type    * ktype; // 包含kobject資料結構的更多詳細資訊

    struct dentry       * dentry;

    wait_queue_head_t   poll;

};

      kobject資料結構嵌入到其它結構中，用作核心對象的基礎。通過管理kobjcet即達到了對包含kobject的對象的管理。  

     核心提供了處理kobject的一套标準方法，包括：

kobject_get, kobject_put	對kobject的引用計數器加1或減1
kobject_(un)register	注冊或删除對象，對象被添加到父對象現存的集合中，同時在sysfs中建立一個對應項
kobjcet_init	初始化kobject對象
kobject_add	初始化核心對象，并使之顯示在sysfs中
kobject_cleanup	在不需要kobject（以及包含kobjcet的對象）時，釋放配置設定的資源

      在很多情況下，必須将不同的核心對象歸類到集合中（相同類型的對象擁有公共的kobj_type），例如所有字元裝置集合，或所有基于PCI的裝置集合，核心通過kset完成這一目标。

struct kset {

    struct subsystem    * subsys;

    struct kobj_type    * ktype; // ktype指向kset中各個核心對象公用的kobj_type結構

    struct list_head    list; // 同類型對象連結清單

    spinlock_t      list_lock;

    struct kobject      kobj;  // 管理kset對象本身的内嵌kobject對象

    struct kset_uevent_ops  * uevent_ops;

};

       kset是核心對象應用的第一個例子，kset中内嵌kobject結構，用于管理kset對象本身，與集合中包含的各個kobject對象并無關系。

      引用計數用于檢測核心中有多少個地方使用了某個對象。每當核心的一個部分需要某個對象所包含的資訊時，則增加該對象的引用計數；如果不再需要相應的資訊，則減少該對象的引用計數，當對象的引用計數為0時，核心知道不在需要該對象。

核心通過kref結構來管理引用計數

struct kref {

    atomic_t refcount;

};

在kref的設計中，将一個值封裝在結構中，防止直接操縱該值，需使用輔助方法kref_init（初始化）, kref_get（加1）, kref_put（減1）進行操作。