dev、devfs、 udev和sysfs之间的关系

一、/dev存储的是linux可以认识的所有的文件设备名，无论这个设备有没有在系统里。为了解决/dev目录过大的问题，就 产生了devfs，但devfs是基因内核的，有很多无法解决的问题（参考前面的文章），所以就出现了udev。而udev对设备在/dev目录下的命名 依赖于sysfs所提供的规则信息，这些规则信息由用户提供。sysfs是在2.6内核时加进linux内核的。sysfs就是我们系统加载的/sys。

二、devfs
       linux下有专门的文件系统用来对设备进行管理，devfs和sysfs就是其中两种。 
在2.6内核以前一直使用的是devfs，devfs挂载于/dev目录下，提供了一种类似于文件的方法来管理位于/dev目录下的所有设备，我们知道/dev目录下的每一个文件都对应的是一个设备，至于当前该设备存在与否先且不论，而且这些特殊文件是位于根文件系统上的，在制作文件系统的时候我们就已经建立了这些设备文件，因此通过操作这些特殊文件，可以实现与内核进行交互。但是devfs文件系统有一些缺点，例如：不确定的设备映射，有时一个设备映射的设备文件可能不同，例如我的U盘可能对应sda有可能对应sdb；没有足够的主/辅设备号，当设备过多的时候，显然这会成为一个问题；/dev目录下文件太多而且不能表示当前系统上的实际设备；命名不够灵活，不能任意指定等等。

三、sysfs 
      正因为上述这些问题的存在，在linux2.6内核以后，引入了一个新的文件系统sysfs，它挂载于/sys目录下，跟devfs一样它也是一个虚拟文件系统，也是用来对系统的设备进行管理的，它把实际连接到系统上的设备和总线组织成一个分级的文件，用户空间的程序同样可以利用这些信息以实现和内核的交互，该文件系统是当前系统上实际设备树的一个直观反应，它是通过kobject子系统来建立这个信息的，当一个kobject被创建的时候，对应的文件和目录也就被创建了，位于/sys下的相关目录下，既然每个设备在sysfs中都有唯一对应的目录，那么也就可以被用户空间读写了。用户空间的工具udev就是利用了sysfs提供的信息来实现所有devfs的功能的，但不同的是udev运行在用户空间中，而devfs却运行在内核空间，而且udev不存在devfs那些先天的缺陷。很显然，sysfs将是未来发展的方向。
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).

四、udev
      udev是一种工具，它能够根据系统中的硬件设备的状况动态更新设备文件，包括设备文件的创建，删除等。设备文件通常放在/dev目录下，使用udev后,在/dev下面只包含系统中真实存在的设备。它于硬件平台无关的，位于用户空间，需要内核sysfs和tmpfs的支持，sysfs为udev提供设备入口和uevent通道，tmpfs为udev设备文件提供存放空间。

On typical Linux-based systems, the /dev directory is used to store file-like device nodes which refer to certain devices in the system. Each node points to a part of the system (a device), which might or might not exist. Userspace applications can use these device nodes to interface with the systems hardware, for example, the X server will "listen to" /dev/input/mice so that it can relate the user's mouse movements to moving the visual mouse pointer.

      

       The original /dev directories were just populated with every device that might possibly appear in the system. /dev directories were typically very large because of this. devfs came along to provide a more manageable approach (noticeably, it only populated /dev with hardware that is plugged into the system), as well as some other functionality, but the system proved to have problems which could not be easily fixed.

       udev is the "new" way of managing /dev directories, designed to clear up some issues with previous /devimplementations, and provide a robust path forward. In order to create and name /dev device nodes corresponding to devices that are present in the system, udev relies on matching information provided by sysfs with rules provided by the user. This documentation aims to detail the process of rule-writing, one of the only udev-related tasks that must (optionally) be performed by the user.

       sysfs is a new filesystem to the 2.6 kernels. It is managed by the kernel, and exports basic information about the devices currently plugged into your system. udev can use this information to create device nodes corresponding to your hardware. sysfs is mounted at /sys and is browseable. You may wish to investigate some of the files stored there before getting to grips with udev. Throughout this document, I will use the terms /sys and sysfs interchangeably.