LV12-01-sysfs
摘要：
这篇笔记主要关于sysfs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😃。
【说明】
（1）使用的工具及版本如下：
| Windows | windows11 |
| Ubuntu | Ubuntu16.04的64位版本 |
| Linux开发板 | 华清远见 底板: FS4412_DEV_V5 核心板: FS4412 V2 |
| u-boot | 2013.01 |
| linux内核 | linux-3.14 |
（2）下边命令中有fs4412 # 的是在Linux开发板使用的SecureCRT终端输入的命令，没有任何标识的是在ubuntu中执行。
（3）本篇使用的linux源码是已经移植过的源码。
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| 参考方向 | 参考原文 |
| 驱动开发指南 | i.MX6ULL Linux阿尔法开发板资料 |
| 华清远见课程 | 华清远见课程 |
| 驱动学习笔记 | [Linux][驱动学习笔记]--sysfs_胡萝卜1号的博客-CSDN博客_sysfs |
| sysfs文件 | 一篇文章让你对sysfs文件及属性了解透彻【Linux内核】 - 知乎 (zhihu.com) |
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1.sysfs是什么？
sysfs是 Linux 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） |
2.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/fstab有sysfs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。
3.四个基本结构
| 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/?/ |
4./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。 |