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FreeBSD kernel 笔记（6）——设备通信和控制

在FreeBSD系统上，设备通信和控制主要通过sysctl和ioctl接口：

Generally, sysctls are employed to adjust parameters, and ioctls are used for everything else—that’s why ioctls are the catchall of I/O operations.

ioctl比较简单，不在这里赘述。

要在kernel模块中增加对sysctl的支持，首先要调用sysctl_ctx_init初始化一个sysctl_ctx_list结构体（使用完，通过sysctl_ctx_free来进行释放）；然后使用SYSCTL_ADD_*系列函数加入系统支持的参数。需要注意的是，SYSCTL_ADD_*系列函数的第二个参数用来指定新加入参数属于哪个parent node，可以使用下面两个macro来指定其位置：SYSCTL_STATIC_CHILDREN和SYSCTL_CHILDREN（如果SYSCTL_STATIC_CHILDREN没有参数，则会新增加一个系统的top-level category）。

另外，SYSCTL_ADD_PROC会增加一个处理函数。其参数是SYSCTL_HANDLER_ARGS：

#define SYSCTL_HANDLER_ARGS struct sysctl_oid *oidp, void *arg1,    \
    intptr_t arg2, struct sysctl_req *req

arg1指向sysctl命令需要处理的数据，arg2指向数据的长度。

参考资料：
FreeBSD Device Drivers。

FreeBSD中的sysctl函数

FreeBSD中sysctl家族的函数定义：

#include <sys/types.h>
 #include <sys/sysctl.h>

 int
 sysctl(const int *name, u_int namelen, void *oldp, size_t *oldlenp,
 const void *newp, size_t newlen);

 int
 sysctlbyname(const char *name, void *oldp, size_t *oldlenp,
 const void *newp, size_t newlen);

 int
 sysctlnametomib(const char *name, int *mibp, size_t *sizep);

在sysctl函数参数中，name和namelen用来表明内核参数ID；oldp和oldlenp用来存储当前内核参数的值；而newp和newlen则用来设置新的内核参数值。如果不需要的话，可以把相应的值置成NULL。
看一下sysctlbyname的实现：

int
sysctlbyname(const char *name, void *oldp, size_t *oldlenp,
    const void *newp, size_t newlen)
{
    int real_oid[CTL_MAXNAME+2];
    size_t oidlen;

    oidlen = sizeof(real_oid) / sizeof(int);
    if (sysctlnametomib(name, real_oid, &oidlen) < 0)
        return (-1);
    return (sysctl(real_oid, oidlen, oldp, oldlenp, newp, newlen));
}

可以看到，sysctlbyname首先通过sysctlnametomib获得真正的ID，接着调用sysctl完成想要的工作。

参考资料：
SYSCTL(3)；
Grokking SYSCTL and the Art of Smashing Kernel Variables。