使用 /sys 文件系统访问 Linux 内核

接下来对 /sys/devices/ 下的目录结构作进一步探讨：

清单 2. 查看 /sys/devices/ 的目录结构

$ ls -F /sys/devices/

isa/  LNXSYSTM:00/  pci0000:00/  platform/  pnp0/  pnp1/  system/  virtual/

可以看到,在 /sys/devices/ 目录下是按照设备的基本总线类型分类的目录,再进入进去查看其中的 PCI 类型的设备：

清单 3. 查看 /sys/devices/pci0000:00/ 的目录结构

$ ls -F /sys/devices/

isa/  LNXSYSTM:00/  pci0000:00/  platform/  pnp0/  pnp1/  system/  virtual/

在 /sys/devices/pci0000:00/ 目录下是按照 PCI 总线接入的设备号分类存放的目录,再查看其中一个,

清单 4. 查看 /sys/devices/pci0000:00/ 的目录结构

$ ls -F /sys/devices/pci0000:00/0000:00:01.0/

0000:01:00.0/         device         local_cpus  power/            subsystem_vendor

broken_parity_status  enable         modalias    resource          uevent

class                 irq            msi_bus     subsystem@        vendor

config                local_cpulist  pci_bus/    subsystem_device

可以看到,其中有一个目录 0000:01:00.0/, 其它都是属性文件和属性组,而如果对 0000:01:00.0/ 子目录中进行再列表查看则会得到 清单1 的目录结构.

继续以上过程可以了解整个目录树的结构,这里把它整理成 图 1. sysfs 目录层次图

图 1. sysfs 目录层次图

其中涉及到 ksets, kobjects, attrs 等很多术语,这就不得不提到 Linux 统一设备模型.

Linux 统一设备模型

在 Linux 2.5 内核的开发过程中,人们设计了一套新的设备模型,目的是为了对计算机上的所有设备进行统一地表示和操作,包括设备本身和设备之间的连接关系.这个模型是在分析了 PCI 和 USB 的总线驱动过程中得到的,这两个总线类型能代表当前系统中的大多数设备类型,它们都有完善的热挺拔机制和电源管理的支持,也都有级连机制的支持,以桥接的 PCI/USB 总线控制器的方式可以支持更多的 PCI/USB 设备.为了给所有设备添加统一的电源管理的支持,而不是让每个设备中去独立实现电源管理的支持,人们考虑的是如何尽可能地重用代码；在有层次模型的 PCI/USB 总线中,以合理形式展示出这个层次关系,这也是电源管理等所要求的有层次结构.

如在一个典型的 PC 系统中,中央处理器(CPU)能直接控制的是 PCI 总线设备,而 USB 总线设备是以一个 PCI 设备(PCI-USB桥)的形式接入在 PCI 总线设备上,外部 USB 设备再接入在 USB 总线设备上；当计算机执行挂起(suspend)操作时, Linux 内核应该以 “外部USB设备->USB总线设备->PCI总线设备” 的顺序通知每一个设备将电源挂起；执行恢复(resume)时则以相反的顺序通知；反之如果不按此顺序则将有设备得不到正确的电源状态变迁的通知,将无法正常工作.

sysfs 是在这个 Linux 统一设备模型的开发过程中的一项副产品(见 参考资料 中 Greg K. Hartman 写作的 LinuxJournal 文章).为了将这些有层次结构的设备以用户程序可见的方式表达出来,人们很自然想到了利用文件系统的目录树结构（这是以 UNIX 方式思考问题的基础,一切都是文件！）在这个模型中,有几种基本类型,它们的对应关系见 表 2. Linux 统一设备模型的基本结构 ：

表 2. Linux 统一设备模型的基本结构

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