LV10-09-sysfs-01-sysfs简介

本文主要是linux中一种基于内存的文件系统sysfs基础知识的相关笔记,若笔记中有错误或者不合适的地方,欢迎批评指正😃。

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一、sysfs是什么?

sysfsLinux 内核中设计较新的一种虚拟的基于内存的文件系统sysfs 最初被称为ddfs(设备驱动文件系统),它的产生是为了调试正在开发过程中的新的驱动模型。它在Linux2.6内核被引入。

sysfs的作用是将注册进系统中的设备、总线和驱动组织成一个个分级的文件,并直观地将驱动和设备的层次结构以文件的形式展示在用户空间(类似于windows的设备管理器),通过操作这些文件,系统向用户空间导出内核数据结构以及他们的属性,这样一来用户空间可以通过修改sysfs的文件属性来修改设备的属性值,进而改变设备的工作状态。比如通过sysfs文件系统可以直接向指定的gpio引脚输入和输出高低电平。

sysfs在内核中的组成要素 在用户空间/sys下的显示
内核对象(kobject) 目录
对象属性(attribute) 文件
对象关系(relationship) 链接(Symbolic Link)

二、sysfs的挂载

sysfs像其它基于内存的文件系统一样可以从用户空间挂载:

1
mount -t sysfs sysfs /sys

sysfs还能够在启动时用/etc/fstab文件来自动挂载。大多数支持2.6 内核的发行版都在 /etc/fstabsysfs行:

1
sysfs /sys sysfs noauto 0 0

【注意】一般来讲,sysfs被挂载的目录总是在/sys

三、四个基本结构

类型 所包含的内容 内核数据结构 对应/sys项
设备(Devices) 设备是此模型中最基本的类型,以设备本身的连接按层次组织 struct device /sys/devices/?/?/…/
驱动(Drivers) 在一个系统中安装多个相同设备,只需要一份驱动程序的支持 struct device_driver /sys/bus/pci/drivers/?/
总线(Bus) 在整个总线级别对此总线上连接的所有设备进行管理 struct bus_type /sys/bus/?/
类别(Classes) 这是按照功能进行分类组织的设备层次树;如 USB 接口和 PS/2 接口的鼠标都是输入设备,都会出现在/sys/class/input/下 struct class /sys/class/?/

四、/sys目录结构

/sys目录 所包含的内容
/sys/block 存放块设备,提供以设备名(如sda)到/sys/devices的符号链接。
/sys/bus 这是内核设备按总线类型分层放置的目录结构, devices 中的所有设备都是连接于某种总线之下,在这里的每一种具体总线之下可以找到每一个具体设备的符号链接,它也是构成 Linux 统一设备模型的一部分。
/sys/class 这是按照设备功能分类的设备模型,如系统所有输入设备都会出现在/sys/class/input 之下,而不论它们是以何种总线连接到系统。它也是构成 Linux 统一设备模型的一部分;
/sys/dev 这个目录下维护一个按字符设备和块设备的主次号码(major:minor)链接到真实的设备(/sys/devices下)的符号链接文件。
/sys/devices 这是内核对系统中所有设备的分层次表达模型,也是/sys文件系统管理设备的最重要的目录结构。
/sys/firmware 该目录下包含对固件对象(firmware object)和属性进行操作和观察的接口,即这里是系统加载固件机制的对用户空间的接口。(关于固件有专用于固件加载的一套API)
/sys/fs 按照设计,该目录使用来描述系统中所有的文件系统,包括文件系统本身和按照文件系统分类存放的已挂载点。
/sys/kernel 这里是内核所有可调整参数的位置,目前只有 uevent_helper, kexec_loaded, mm, 和新式的slab 分配器等几项较新的设计在使用它,其它内核可调整参数仍然位于sysctl(/proc/sys/kernel) 接口中。
/sys/module 这里有系统中所有模块的信息,不论这些模块是以内联(inlined)方式编译到内核映像文件(vmlinuz)中还是编译为外部模块(ko文件),都可能会出现在/sys/module 中。
/sys/power 这里是系统中电源选项,这个目录下有几个属性文件可以用于控制整个机器的电源状态,如可以向其中写入控制命令让机器关机、重启等。