devfs、sysfs、udev介紹

一、devfs

linux下有專門的檔系統用來對設備進行管理，devfs和sysfs就是其中兩種。

在2.6內核以前一直使用的是devfs，devfs掛載於/dev目錄下，提供了一種類似於檔案的方法來管理位於/dev目錄下的所有設備，我們知道/dev目錄下的每一個檔案都對應的是一個設備，至於當前該設備存在與否先且不論，而且這些特殊檔是位於根檔系統上的，在製作檔案系統的時候我們就已經建立了這些設備檔，因此通過操作這些特殊檔，可以實現與內核進行交互。但是devfs檔案系統有一些缺點，例如：不確定的設備映射，有時一個設備映射的設備檔可能不同，例如我的U盤可能對應sda有可能對應sdb；沒有足夠的主/輔設備號，當設備過多的時候，顯然這會成為一個問題；/dev目錄下檔太多而且不能表示當前系統上的實際設備；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內核以後，引入了一個新的檔案系統sysfs，它掛載於/sys目錄下，跟devfs一樣它也是一個虛擬檔案系統，也是用來對系統的設備進行管理的，它把實際連接到系統上的設備和匯流排組織成一個分階層的檔案目錄，用戶空間的程式同樣可以利用這些資訊以實現和內核的交互，該檔案系統是當前系統上實際設備樹的一個直觀反應，它是通過kobject子系統來建立這個資訊的，當一個kobject被創建的時候，對應的檔案和目錄也就被創建了，位於/sys下的相關目錄下，既然每個設備在sysfs中都有唯一對應的目錄，那麼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提供的資訊來實現所有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，它能夠根據系統中的硬體設備的狀況動態更新設備檔，包括設備檔的創建，刪除等。設備檔通常放在/dev目錄下，使用udev後,在/dev下面只包含系統中真實存在的設備。它於硬體平臺無關的，位於用戶空間，需要內核sysfs和tmpfs的支援，sysfs為udev提供設備入口和uevent通道，tmpfs為udev設備檔提供存放空間。