sysfs ノードからデバイスをアクセスするのバックアップ(No.2)

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- 1 (2017-09-10 (日) 20:41:23)
- 2 (2017-09-11 (月) 00:55:31)
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- 4 (2017-09-15 (金) 16:56:30)

sysfs ノードからデバイスをアクセスする †

Linux kernel のデバイスとドライバの管理作法に従ってデバイスを kernel に登録すれば sysfs 上に対応するノードができます。sysfs は多くの linux で /sys に mount されています。 sysfs のツリーを辿ってデバイスを探してみましょう。

/sys/devices/platform の下に platform device のノードが並びます。デバイス名の一部または機能名の一部がディレクトリ名になって並んでいます。環境によりデバイスの有無は仮想的な物も含めて違うので、存在するディレクトリは増減します。shell command を操作して /sys/devices 以下のノードと /sys/devices/platform 以下のノードの一覧を出してみます。

~ $ cd /sys/devices
/sys/devices $ ls -la
total 0
drwxr-xr-x 16 root root 0 Jul 24 01:43 .
dr-xr-xr-x 13 root root 0 Jul 24 01:43 ..
drwxr-xr-x 10 root root 0 Jul 24 01:43 LNXSYSTM:00
drwxr-xr-x  3 root root 0 Jul 24 01:43 breakpoint
drwxr-xr-x  5 root root 0 Jul 24 01:43 cpu
drwxr-xr-x  5 root root 0 Jul 24 01:43 cstate_core
drwxr-xr-x  5 root root 0 Jul 24 01:43 cstate_pkg
drwxr-xr-x  3 root root 0 Jul 24 01:43 intel_bts
drwxr-xr-x  5 root root 0 Jul 24 01:43 msr
drwxr-xr-x 16 root root 0 Jul 24 01:43 pci0000:00
drwxr-xr-x 22 root root 0 Jul 24 01:43 platform
drwxr-xr-x 10 root root 0 Jul 24 01:43 pnp0
drwxr-xr-x  3 root root 0 Jul 24 01:43 software
drwxr-xr-x  9 root root 0 Jul 24 01:43 system
drwxr-xr-x  3 root root 0 Jul 24 01:43 tracepoint
drwxr-xr-x 18 root root 0 Jul 24 01:43 virtual
/sys/devices/platform $ cd platform
/sys/devices/platform $ ls -la
total 0
drwxr-xr-x 22 root root    0 Jul 24 01:43 .
drwxr-xr-x 16 root root    0 Jul 24 01:43 ..
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 ACPI000C:00
drwxr-xr-x  4 root root    0 Jul 24 01:45 Fixed MDIO bus.0
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 INT33FF:00
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 INT33FF:01
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 INT33FF:02
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 INT33FF:03
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 PNP0103:00
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 PNP0C0C:00
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 PNP0C0E:00
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 alarmtimer
drwxr-xr-x  4 root root    0 Jul 20 11:14 coretemp.0
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 efi-framebuffer.0
drwxr-xr-x  5 root root    0 Jul 24 01:45 i8042
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 microcode
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 pcspkr
drwxr-xr-x  2 root root    0 Jul 24 01:45 power
drwxr-xr-x  4 root root    0 Jul 24 01:45 reg-dummy
drwxr-xr-x  4 root root    0 Jul 24 01:45 serial8250
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 snd-soc-dummy
-rw-r--r--  1 root root 4096 Jul 24 01:45 uevent
drwxr-xr-x  3 root root    0 Jul 24 01:45 vboxdrv.0

i8042 ディレクトリを見てみましょう。このディレクトリには PS/2 keyboard と mouse デバイスが対応します。/sys/devices/platform/i8042/serio0 ディレクトリの下にある bind_mode ノードのために kernel の中で対応している関数は serio_set_bind_mode(), serio_show_bind_mode()) です。description ノードに対応している関数は (serio_show_description() と description ノードに文字列 "i8042 KBD port" を設定しているのは i8042_create_kbd_port()) です。デバイスを制御、機能確認するためノードです。このようなノードの多くは shell から cat, echo command で読み出し、書き込みできる様に実装されています。手軽にスクリプトで動作確認・制御できる Userland API になっています。続く操作例はノードを読み出しているところです。

/sys/devices/platform $ cd i8042
/sys/devices/platform/i8042 $ ls -la
total 0
drwxr-xr-x  5 root root    0 Jul 24 01:45 .
drwxr-xr-x 22 root root    0 Jul 24 01:43 ..
lrwxrwxrwx  1 root root    0 Jul 24 01:53 driver -> ../../../bus/platform/drivers/i8042
-rw-r--r--  1 root root 4096 Jul 24 01:53 driver_override
-r--r--r--  1 root root 4096 Jul 24 01:53 modalias
drwxr-xr-x  2 root root    0 Jul 24 01:53 power
drwxr-xr-x  4 root root    0 Jul 24 01:53 serio0
drwxr-xr-x  4 root root    0 Jul 24 01:53 serio1
lrwxrwxrwx  1 root root    0 Jul 24 01:53 subsystem -> ../../../bus/platform
-rw-r--r--  1 root root 4096 Jul 24 01:53 uevent
/sys/devices/platform/i8042 $ cd serio0
/sys/devices/platform/i8042/serio0$ ls -la
total 0
drwxr-xr-x 4 root root    0 Jul 24 01:53 .
drwxr-xr-x 5 root root    0 Jul 24 01:45 ..
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jul 24 01:54 bind_mode
-r--r--r-- 1 root root 4096 Jul 24 01:54 description
--w------- 1 root root 4096 Jul 24 01:54 drvctl
-r--r--r-- 1 root root 4096 Jul 24 01:54 firmware_id
drwxr-xr-x 2 root root    0 Jul 24 01:54 id
-r--r--r-- 1 root root 4096 Jul 24 01:54 modalias
drwxr-xr-x 2 root root    0 Jul 24 01:54 power
lrwxrwxrwx 1 root root    0 Jul 24 01:54 subsystem -> ../../../../bus/serio
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Jul 24 01:54 uevent
/sys/devices/platform/i8042/serio0 $ cat bind_mode
auto
/sys/devices/platform/i8042/serio0 $ cat description
i8042 KBD port

あちこちにある uevent node はどんな機能があるの？

書き込む (uevent_store()) と uevent を発行する (kobject_uevent_env()) 機能と、読み込む (uevent_show()) 機能が実装されています。読み込む機能は一部のノード、例えば /sys/class/input/* の下にある uevent ノードに実装 (input_dev_uevent()) されています。読み込む機能は uevent で発行される情報の一部をいつでも取得できる様になっています。
uevent は Userland の udev 機能が使っている socket 通信 API (AF_NETLINK.NETLINK_KOBJECT_UEVENT) に kernel から userland に向かう送信をし、最近のディストリビューションでは使われなくなりつつある /proc/sys/kernel/hotplug または /sys/kernel/uevent_helper に設定された uevent helper (uevent_helper) 実行ファイルを実行する (call_usermodehelper_setup(), call_usermodehelper_exec()) 機能です。実行ファイルは慣例的に /sbin/hotplug (CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH) です。

sysfs ノードからデバイスをアクセスする のバックアップ(No.2)

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