devfs、sysfs、udev

一、devfs
linux下有專門的文件系統(tǒng)用來對設(shè)備進行管理，devfs和sysfs就是其中兩種。
在2.6內(nèi)核以前一直使用的是devfs，devfs掛載于/dev目錄下，提供了一種類似于文件的方法來管理位于/dev目錄下的所有設(shè)備，我們知道/dev目錄下的每一個文件都對應(yīng)的是一個設(shè)備，至于當(dāng)前該設(shè)備存在與否先且不論，而且這些特殊文件是位于根文件系統(tǒng)上的，在制作文件系統(tǒng)的時候我們就已經(jīng)建立了這些設(shè)備文件，因此通過操作這些特殊文件，可以實現(xiàn)與內(nèi)核進行交互。但是devfs文件系統(tǒng)有一些缺點，例如：不確定的設(shè)備映射，有時一個設(shè)備映射的設(shè)備文件可能不同，例如我的U盤可能對應(yīng)sda有可能對應(yīng)sdb；沒有足夠的主/輔設(shè)備號，當(dāng)設(shè)備過多的時候，顯然這會成為一個問題；/dev目錄下文件太多而且不能表示當(dāng)前系統(tǒng)上的實際設(shè)備；命名不夠靈活，不能任意指定等等。
二、sysfs
正因為上述這些問題的存在，在linux2.6內(nèi)核以后，引入了一個新的文件系統(tǒng)sysfs，它掛載于/sys目錄下，跟devfs一樣它也是一個虛擬文件系統(tǒng)，也是用來對系統(tǒng)的設(shè)備進行管理的，它把實際連接到系統(tǒng)上的設(shè)備和總線組織成一個分級的文件，用戶空間的程序同樣可以利用這些信息以實現(xiàn)和內(nèi)核的交互，該文件系統(tǒng)是當(dāng)前系統(tǒng)上實際設(shè)備樹的一個直觀反應(yīng)，它是通過kobject子系統(tǒng)來建立這個信息的，當(dāng)一個kobject被創(chuàng)建的時候，對應(yīng)的文件和目錄也就被創(chuàng)建了，位于/sys下的相關(guān)目錄下，既然每個設(shè)備在sysfs中都有唯一對應(yīng)的目錄，那么也就可以被用戶空間讀寫了。用戶空間的工具udev就是利用了sysfs提供的信息來實現(xiàn)所有devfs的功能的，但不同的是udev運行在用戶空間中，而devfs卻運行在內(nèi)核空間，而且udev不存在devfs那些先天的缺陷。很顯然，sysfs將是未來發(fā)展的方向。
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是一種工具，它能夠根據(jù)系統(tǒng)中的硬件設(shè)備的狀況動態(tài)更新設(shè)備文件，包括設(shè)備文件的創(chuàng)建，刪除等。設(shè)備文件通常放在/dev目錄下，使用udev后,在/dev下面只包含系統(tǒng)中真實存在的設(shè)備。它于硬件平臺無關(guān)的，位于用戶空間，需要內(nèi)核sysfs和tmpfs的支持，sysfs為udev提供設(shè)備入口和uevent通道，tmpfs為udev設(shè)備文件提供存放空間。