devfs、sysfs、udev让你全方位认识

　　一、devfs

　　linux下有专门的文件系统用来对设备进行管理，devfs和sysfs就是其中两种。

　　在2.6内核以前一直使用的是devfs，devfs挂载于/dev目录下，提供了一种类似于文件的方法来管理位于/dev目录下的所有设备，我们知道/dev目录下的每一个文件都对应的是一个设备，至于当前该设备存在与否先且不论，而且这些特殊文件是位于根文件系统上的，在制作文件系统的时候我们就已经建立了这些设备文件，因此通过操作这些特殊文件，可以实现与内核进行交互。但是devfs文件系统有一些缺点，例如我的U盘可能对应sda有可能对应sdb；没有足够的主/辅设备号，当设备过多的时候，显然这会成为一个问题；/dev目录下文件太多而且不能表示当前系统上的实际设备；命名不够灵活，不能任意指定等等。

　　devfs是一种虚拟文件系统。只是在需要时才动态地生成需要的设备文件。

　　内核添加 devfs 支持后，内核开始启动，设备驱动程式开始向系统的剩余部分注册设备，基于内核的设备驱动程式通过调用 register_blkdev（）或 register_chrdev（） 向系统的其余部分注册设备。

　　二、sysfs

　　正因为上述这些问题的存在，在linux2.6内核以后，引入了一个新的文件系统sysfs，它挂载于/sys目录下，跟devfs一样它也是一个虚拟文件系统，也是用来对系统的设备进行管理的，它把实际连接到系统上的设备和总线组织成一个分级的文件，用户空间的程序同样可以利用这些信息以实现和内核的交互，该文件系统是当前系统上实际设备树的一个直观反应，它是通过kobject子系统来建立这个信息的，当一个kobject被创建的时候，对应的文件和目录也就被创建了，位于/sys下的相关目录下，既然每个设备在sysfs中都有对应的目录，那么也就可以被用户空间读写了。很多用户的空间的工具就是利用了就是利用了sysfs提供的信息来实现所有devfs的功能的，但是udev运行在用户空间中，而devfs却运行在内核空间，这样很显然，sysfs是以后发展着重要把握的方向。

　　sysfs 文件系统有通常的树结构， 反映它代表的 kobjects 的层次组织。 但是内核中对象间的关系常常比那个更加复杂。 例如， 一个 sysfs 子树 （/sys/devices ）代表所有的系统已知的设备， 而其他的子树（ 在 /sys/bus 之下 ）表示设备驱动。 这些树， 但是， 不代表驱动和它们所管理的设备间的关系。 展示这些附加关系需要额外的指针， 指针在 sysfs 中通过符号连接实现。

　　The top level sysfs directory looks like:

　　block/

　　bus/

　　class/

　　devices/

　　firmware/

　　net/

　　fs/

　　devices/ contains a filesystem representation of the device tree. It maps

　　directly to the internal kernel device tree, which is a hierarchy of

　　struct device.

　　bus/ contains flat directory layout of the various bus types in the

　　kernel. Each bus's directory contains two subdirectories:

　　devices/

　　drivers/

　　devices/ contains symlinks for each device discovered in the system

　　that point to the device's directory under root/.

　　drivers/ contains a directory for each device driver that is loaded

　　for devices on that particular bus （this assumes that drivers do not

　　span multiple bus types）。

　　fs/ contains a directory for some filesystems. Currently each

　　filesystem wanting to export attributes must create its own hierarchy

　　below fs/ （see ./fuse.txt for an example）。

　　三、udev

　　udev是一种工具，它能够根据系统中的硬件设备的状况动态更新设备文件，包括设备文件的创建，删除等。设备文件通常放在/dev目录下，使用udev后，在/dev下面只包含系统中真实存在的设备。它于硬件平台无关的，位于用户空间，需要内核sysfs和tmpfs的支持，sysfs为udev提供设备入口和uevent通道，tmpfs为udev设备文件提供存放空间。

　　Linux 传统上使用静态设备创建方法，因此大量设备节点在 /dev 下创建（有时上千个），而不管相应的硬件设备是否真正存在。通常这由一个MAKEDEV脚本实现，这个脚本包含了许多通过世界上每一个可能存在的设备相关的主设备号和次设备号对mknod程序的调用。采用udev的方法，只有被内核检测到的设备才会获取为它们创建的设备节点。因为这些设备节点在每次系统启动时被创建，他们会被贮存在ramfs。