Linuxhwmon子系统分析 框架说明

从本章开始，我们进行hwmon子系统的分析，hwmon即hardware monitoring framework，硬件监视框架，包括温度传感器、风扇、电源等器件驱动的框架。hwmon子系统主要借助sysfs提供的api接口，实现对硬件监控器件的通信，也就是借助sysfs的文件创建的机制实现应用程序与hwmon器件的通信操作。

本章的主要内容如下：

一、说明sysfs中文件操作接口的简要说明，以及sysfs下文件的创建等；

二、linux hwmon子系统架构及不同内核版本下的架构优化。

一、sysfs相关简要说明

在之前的文章中，我们已经介绍了sysfs相关的框架，此处主要说明sysfs文件系统下文件访问的框架，如下图所示：

1. 应用程序通过系统调用接口调用vfs接口，而vfs则调用sysfs文件系统注册的文件操作接口，如下图所示，主要为sysfs_open_file、sysfs_read_file、sysfs_write_file、sysfs_poll、generic_file_llseek、sysfs_release接口。
2. 针对调用device_register接口注册的struct device类型的变量，其struct kobj_type类型变量为device_ktype，其操作接口指针为dev_sysfs_ops，主要用于读取和写入操作（dev_attr_show对应为读取、dev_attr_store为写操作），而在dev_attr_show、dev_attr_store中，则会通过文件的属性变量，获取到具体的store和show接口。而关于sysfs相关的数据结构间的关联，可参考我之前写的sysfs专栏和设备驱动模型专栏相关的文档。
3. 另外sysfs是支持poll接口的，即sysfs_poll接口。若属性文件需要支持poll接口，则调用函数sysfs_notify即可。

而hwmon子系统则主要借助sysfs、设备驱动模块中设备创建和注册以及属性创建，完成属性的创建，从而完成在sysfs中创建文件，供应用程序对硬件监视器芯片的访问（如在sysfs中完成对温度传感器当前温度的读取等）

二、linux hwmon子系统架构及不同内核版本下的架构优化

在hwmon子系统中，主要即借助设备驱动模型中设备的注册以及设备属性的创建，即可针对一个硬件监视器芯片创建多个属性文件，从而应用程序即可在/sys目录下实现对文件的访问。

如下图所示，通过访问/sys/class/hwmon/hwmon0目录下的属性文件，即可对相关属性进行访问，此处主要查看当前温度内容。

Linux3.10的内核hwmon子系统实现

在linux3.10及之前的版本中，hwmon子系统实现的内容不是太多，也就是实现了一个hwmon class，然后提供了一个hwmon的注册接口hwmon_device_register（也就是对device_register的包裹），而各hwmon驱动，在调用hwmon_device_register注册之前调用sysfs_create_group完成属性参数的注册，并提供属性的store、show接口。此时的hwmon子系统略显单薄；

Linux4.x及之后版本的hwmon子系统实现

在之后的版本中，hwmon子系统的内容渐渐丰富起来，而不再只做对device_register的包裹，其提供了通用硬件监控参数的抽象，主要提供了接口hwmon_attr_show、hwmon_attr_store，同时抽象了针对温度芯片、风扇芯片、电源芯片等硬件监控芯片相关参数的支持，即温度芯片、风扇芯片、电源芯片等硬件监控芯片相关参数的访问接口，均会在接口hwmon_attr_show、hwmon_attr_store中被统一调用，而温度芯片、风扇芯片、电源芯片等硬件监控芯片只需要实现hwmon_ops类型函数指针即可。调用关系如下所示，其中，HWMON子系统层则为hwmon子层抽象的部分，而最下层则由具体的hwmon 设备驱动实现即可。

以上即为本章的内容，hwmon子系统的功能还是比较明确的。通过上面两幅图可以大致理解hwmon的实现流程。当然了，我们实现其他的设备驱动也可以借助设备驱动模型、sysfs提供的接口，在sysfs下创建属性文件及其操作接口，实现在sysfs目录下访问具体设备。