sys目录介绍

sys目录介绍

1. 前言

linux 下一切皆文件，文件的类型也很多，如普通文件，目录文件等，详细见下面表格。我们的硬件设备在/dev目录下都可以找到对应的节点，一般都是字符设备文件©和块设备文件(b)。对于控制这些硬件设备，在用户态，我们也是使用文件IO的方式实现的，常见的控制方式有以下这几种：

1. 操作 /dev目录下相关的设备节点，来控制硬件属性，如使用open’、read等系统调用完成，或者直接使用echo(需要内核驱动实现对应的file_operations函数支持输入解析控制)和dd指令进行控制；
2. 操作proc文件系统下的相关文件，前提需要内核驱动实现proc_ops相关接口，然后通过echo指令进行控制；
3. 操作sysfs文件系统下的相关文件，前提需要内核驱动实现sysfs_ops相关接口，然后通过cat和echo指令进行控制；

其中

• proc：轻量级、快速，适合监控和简单调试，但功能受限。
• sys：功能强大，支持设备模型和动态配置，适合复杂驱动开发。

文件类型	标识符	描述	示例
普通文件	-	存储文本、二进制数据或程序代码，最常见的文件类型	/home/user/file.txt
目录文件	d	用于组织其他文件和子目录，包含文件名和inode的映射表	/etc、/home
符号链接（软链接）	l	指向另一个文件或目录的快捷方式，删除源文件后链接失效	/usr/bin/python -> python3
块设备文件	b	以数据块（如512B）为单位读写存储设备（硬盘、U盘等）	/dev/sda
字符设备文件	c	以字符流形式读写设备（键盘、终端等）	/dev/tty
命名管道（FIFO）	p	用于进程间通信，数据遵循先进先出（FIFO）原则	mkfifo mypipe 创建的管道
套接字文件	s	用于网络或本地进程间通信（如TCP/IP或Unix Domain Socket）	/var/run/mysqld/mysqld.sock

而本文主要讲解的是sys目录的架构。

2. 目录层次

sysfs主要是对设备进行管理，可以展现出包含所有硬件设备的视图，挂载在/sys目录下：

cat@lubancat:/dev$ mount | grep sysfs
sysfs on /sys type sysfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)

进入到sys目录下，可以看到系统包含如下文件：

cat@lubancat:/sys$ ll
总计 4
dr-xr-xr-x  14 root root    0  1月  1  2021 ./
drwxr-xr-x  19 root root 4096  9月 20  2024 ../
drwxr-xr-x   2 root root    0  1月  1  2021 block/
drwxr-xr-x  37 root root    0  1月  1  2021 bus/
drwxr-xr-x  85 root root    0  1月  1  2021 class/
drwxr-xr-x   4 root root    0  1月  1  2021 dev/
drwxr-xr-x  16 root root    0  1月  1  2021 devices/
drwxr-xr-x   3 root root    0  1月  1  2021 firmware/
drwxr-xr-x  10 root root    0  1月  1  2021 fs/
drwxr-xr-x  15 root root    0  1月  1  2021 kernel/
drwxr-xr-x 206 root root    0  1月  1  2021 module/
drwxr-xr-x   3 root root    0  5月  2 00:17 power/

其中包含 block、bus 、class、dev、devices、fimware、fs、kernel、module、power。

3. 目录介绍

3.1 devices 目录

• 此目录存放了所有的硬件设备，所有的设备的属性都可以在目录进行查看，是sys目录下最重要的目录。

3.2 block 目录

• 此目录是块设备的存放目录，照 sysfs 的设计理念,系统所有的设备都存放在/sys/devices 目录下,所以/sys/block 目录下的文件通常是链接到/sys/devices 目录下的文件。

  # 可以看到确实是连接到 devices 目录下
  cat@lubancat:/sys/block$ ll
  总计 0
  drwxr-xr-x  2 root root 0  1月  1  2021 ./
  dr-xr-xr-x 14 root root 0  1月  1  2021 ../
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 loop0 -> ../devices/virtual/block/loop0/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 loop1 -> ../devices/virtual/block/loop1/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 loop2 -> ../devices/virtual/block/loop2/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 loop3 -> ../devices/virtual/block/loop3/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 loop4 -> ../devices/virtual/block/loop4/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 loop5 -> ../devices/virtual/block/loop5/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 loop6 -> ../devices/virtual/block/loop6/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 loop7 -> ../devices/virtual/block/loop7/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 mmcblk0 -> ../devices/platform/fe2e0000.mmc/mmc_host/mmc0/mmc0:0001/block/mmcblk0/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 mmcblk0boot0 -> ../devices/platform/fe2e0000.mmc/mmc_host/mmc0/mmc0:0001/block/mmcblk0/mmcblk0boot0/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 mmcblk0boot1 -> ../devices/platform/fe2e0000.mmc/mmc_host/mmc0/mmc0:0001/block/mmcblk0/mmcblk0boot1/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 mmcblk1 -> ../devices/platform/fe2c0000.mmc/mmc_host/mmc1/mmc1:aaaa/block/mmcblk1/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  1月  1  2021 ram0 -> ../devices/virtual/block/ram0/
  lrwxrwxrwx  1 root root 0  5月  2 12:22 sda -> ../devices/platform/fc880000.usb/usb6/6-1/6-1.3/6-1.3:1.0/host0/target0:0:0/0:0:0:0/block/sda/
  

3.3 bus 目录

• 此目录所有设备按照总线类型分类放置的目录结构，devices 目录下每一种设备都是挂在某种总线下的,例如设备挂在 USB 设备 挂载在 USB 总线下。bus 目录下的文件通常也是链接到了devices 目录。

  cat@lubancat:/sys/bus/usb$ tree
  .
  ├── devices
  │   ├── 1-0:1.0 -> ../../../devices/platform/usbhost3_0/fcd00000.usb/xhci-hcd.3.auto/usb1/1-0:1.0
  │   ├── 2-0:1.0 -> ../../../devices/platform/usbhost3_0/fcd00000.usb/xhci-hcd.3.auto/usb2/2-0:1.0
  │   ├── 3-0:1.0 -> ../../../devices/platform/usbdrd3_1/fc400000.usb/xhci-hcd.4.auto/usb3/3-0:1.0
  │   ├── 4-0:1.0 -> ../../../devices/platform/fc800000.usb/usb4/4-0:1.0
  │   ├── 5-0:1.0 -> ../../../devices/platform/fc840000.usb/usb5/5-0:1.0
  │   ├── 5-1 -> ../../../devices/platform/fc840000.usb/usb5/5-1
  │   ├── 5-1:1.0 -> ../../../devices/platform/fc840000.usb/usb5/5-1/5-1:1.0
  │   ├── 5-1:1.1 -> ../../../devices/platform/fc840000.usb/usb5/5-1/5-1:1.1
  │   ├── 6-0:1.0 -> ../../../devices/platform/fc880000.usb/usb6/6-0:1.0
  │   ├── 6-1 -> ../../../devices/platform/fc880000.usb/usb6/6-1
  │   ├── 6-1.1 -> ../../../devices/platform/fc880000.usb/usb6/6-1/6-1.1
  │   ├── 6-1:1.0 -> ../../../devices/platform/fc880000.usb/usb6/6-1/6-1:1.0
  │   ├── 6-1.1:1.0 -> ../../../devices/platform/fc880000.usb/usb6/6-1/6-1.1/6-1.1:1.0
  │   ├── 6-1.1:1.1 -> ../../../devices/platform/fc880000.usb/usb6/6-1/6-1.1/6-1.1:1.1
  │   ├── 6-1.3 -> ../../../devices/platform/fc880000.usb/usb6/6-1/6-1.3
  │   ├── 6-1.3:1.0 -> ../../../devices/platform/fc880000.usb/usb6/6-1/6-1.3/6-1.3:1.0
  │   ├── 7-0:1.0 -> ../../../devices/platform/fc8c0000.usb/usb7/7-0:1.0
  │   ├── 8-0:1.0 -> ../../../devices/platform/usbdrd3_1/fc400000.usb/xhci-hcd.4.auto/usb8/8-0:1.0
  │   ├── usb1 -> ../../../devices/platform/usbhost3_0/fcd00000.usb/xhci-hcd.3.auto/usb1
  │   ├── usb2 -> ../../../devices/platform/usbhost3_0/fcd00000.usb/xhci-hcd.3.auto/usb2
  │   ├── usb3 -> ../../../devices/platform/usbdrd3_1/fc400000.usb/xhci-hcd.4.auto/usb3
  │   ├── usb4 -> ../../../devices/platform/fc800000.usb/usb4
  │   ├── usb5 -> ../../../devices/platform/fc840000.usb/usb5
  │   ├── usb6 -> ../../../devices/platform/fc880000.usb/usb6
  │   ├── usb7 -> ../../../devices/platform/fc8c0000.usb/usb7
  │   └── usb8 -> ../../../devices/platform/usbdrd3_1/fc400000.usb/xhci-hcd.4.auto/usb8

3.4 class 目录

• 此目录的所有设备是按照其功能分类放置的，例如/sys/calss/tty目录存放的都是串口设备，/sys/calss/input目录存放的都是输入类设备，无我们的鼠标mouse。同样该目录下的文件也是链接到了/sys/devices 目录。

  ├── input
  │   ├── event0 -> ../../devices/platform/fd8b0030.pwm/input/input0/event0
  │   ├── event1 -> ../../devices/platform/feb20000.spi/spi_master/spi2/spi2.0/rk805-pwrkey.1.auto/input/input1/event1
  │   ├── event10 -> ../../devices/platform/fc840000.usb/usb5/5-1/5-1:1.1/0003:093A:2533.0002/input/input11/event10
  │   ├── event2 -> ../../devices/platform/hdmiin-sound/sound/card0/input2/event2
  │   ├── event3 -> ../../devices/platform/es8388-sound/input/input3/event3
  │   ├── event4 -> ../../devices/platform/es8388-sound/sound/card1/input4/event4
  │   ├── event5 -> ../../devices/platform/hdmi1-sound/sound/card2/input5/event5
  │   ├── event6 -> ../../devices/platform/hdmi0-sound/sound/card3/input6/event6
  │   ├── event7 -> ../../devices/platform/dp0-sound/sound/card4/input7/event7
  │   ├── event8 -> ../../devices/platform/adc-keys/input/input8/event8
  │   ├── event9 -> ../../devices/platform/fc840000.usb/usb5/5-1/5-1:1.0/0003:093A:2533.0001/input/input9/event9
  │   ├── input0 -> ../../devices/platform/fd8b0030.pwm/input/input0
  │   ├── input1 -> ../../devices/platform/feb20000.spi/spi_master/spi2/spi2.0/rk805-pwrkey.1.auto/input/input1
  │   ├── input11 -> ../../devices/platform/fc840000.usb/usb5/5-1/5-1:1.1/0003:093A:2533.0002/input/input11
  │   ├── input2 -> ../../devices/platform/hdmiin-sound/sound/card0/input2
  │   ├── input3 -> ../../devices/platform/es8388-sound/input/input3
  │   ├── input4 -> ../../devices/platform/es8388-sound/sound/card1/input4
  │   ├── input5 -> ../../devices/platform/hdmi1-sound/sound/card2/input5
  │   ├── input6 -> ../../devices/platform/hdmi0-sound/sound/card3/input6
  │   ├── input7 -> ../../devices/platform/dp0-sound/sound/card4/input7
  │   ├── input8 -> ../../devices/platform/adc-keys/input/input8
  │   ├── input9 -> ../../devices/platform/fc840000.usb/usb5/5-1/5-1:1.0/0003:093A:2533.0001/input/input9
  │   ├── mice -> ../../devices/virtual/input/mice
  │   ├── mouse0 -> ../../devices/platform/fd8b0030.pwm/input/input0/mouse0
  │   └── mouse1 -> ../../devices/platform/fc840000.usb/usb5/5-1/5-1:1.0/0003:093A:2533.0001/input/input9/mouse1
  

3.5 dev 目录

• 此目录照设备号的方式放置设备，该目录下有很多以主设备号:次设备号(major:minor)命名的文件,这些文件都是链接文件,链接到/sys/devices 目录下对应的设备。

  ├── 81:0 -> ../../devices/platform/fdee0000.hdmirx-controller/video4linux/video0├── 89:0 -> ../../devices/platform/fd880000.i2c/i2c-0/i2c-dev/i2c-0├── 89:1 -> ../../devices/platform/fea90000.i2c/i2c-1/i2c-dev/i2c-1├── 89:10 -> ../../devices/platform/fdea0000.hdmi/i2c-10/i2c-dev/i2c-10├── 89:11 -> ../../devices/platform/fde50000.dp/i2c-11/i2c-dev/i2c-11├── 89:5 -> ../../devices/platform/fead0000.i2c/i2c-5/i2c-dev/i2c-5├── 89:6 -> ../../devices/platform/fec80000.i2c/i2c-6/i2c-dev/i2c-6├── 89:7 -> ../../devices/platform/fec90000.i2c/i2c-7/i2c-dev/i2c-7└── 89:9 -> ../../devices/platform/fde80000.hdmi/i2c-9/i2c-dev/i2c-9
  

3.6 firmware目录

• 此目录描述了内核中的固件。

  ├── rkvenc-core@fdbe0000
  │       │   ├── assigned-clock-rates
  │       │   ├── assigned-clocks
  │       │   ├── clock-names
  │       │   ├── clocks
  │       │   ├── compatible
  │       │   ├── interrupt-names
  │       │   ├── interrupts
  │       │   ├── iommus
  │       │   ├── mem-supply
  │       │   ├── name
  │       │   ├── operating-points-v2
  │       │   ├── phandle
  │       │   ├── power-domains
  │       │   ├── reg
  │       │   ├── reset-names
  │       │   ├── resets
  │       │   ├── rockchip,ccu
  │       │   ├── rockchip,normal-rates
  │       │   ├── rockchip,skip-pmu-idle-request
  │       │   ├── rockchip,srv
  │       │   ├── rockchip,task-capacity
  │       │   ├── rockchip,taskqueue-node
  │       │   ├── status
  │       │   └── venc-supply

3.7 fs 目录

• 此目录用于描述系统中所有文件系统,包括文件系统本身和按文件系统分类存放的已挂载点。

  cat@lubancat:/sys/fs$ ls
  bpf  btrfs  cgroup  ext4  f2fs  fuse  nfs  pstore
  

3.8 kernel目录

• 这里是内核中所有可调参数的位置。

  cat@lubancat:/sys/kernel$ ll
  总计 0
  drwxr-xr-x  15 root root       0  1月  1  2021 ./
  dr-xr-xr-x  14 root root       0  1月  1  2021 ../
  -r--r--r--   1 root root    4096  5月  2 15:19 boot_mode
  drwxr-xr-x   2 root root       0  5月  2 15:19 cgroup/
  drwxr-xr-x   3 root root       0  1月  1  1970 config/
  drwx------  55 root root       0  1月  1  1970 debug/
  drwxr-xr-x   3 root root       0  5月  2 15:19 dmabuf/
  -r--r--r--   1 root root    4096  5月  2 15:19 fscaps
  drwxr-xr-x  18 root root       0  5月  2 14:25 iommu_groups/
  drwxr-xr-x 151 root root       0  5月  2 15:19 irq/
  -r--r--r--   1 root root 4015280  5月  2 15:19 kheaders.tar.xz
  drwxr-xr-x   6 root root       0 11月 22  2023 mm/
  -r--r--r--   1 root root      84  5月  2 15:19 notes
  -r--r--r--   1 root root    4096  5月  2 15:19 oops_count
  -rw-r--r--   1 root root    4096  5月  2 15:19 profiling
  -rw-r--r--   1 root root    4096  5月  2 15:19 rcu_expedited
  -rw-r--r--   1 root root    4096  5月  2 15:19 rcu_normal
  drwxr-xr-x   2 root root       0  5月  2 15:19 reboot/
  drwxr-xr-x   4 root root       0  1月  1  1970 security/
  drwxr-xr-x 165 root root       0  5月  2 15:19 slab/
  drwxr-xr-x   4 root root       0  5月  2 14:25 software_nodes/
  drwxr-xr-x   4 root root       0  5月  2 15:19 sunrpc/
  drwx------   6 root root       0  1月  1  1970 tracing/
  -r--r--r--   1 root root    4096  5月  2 15:19 uevent_seqnum
  -r--r--r--   1 root root    4096  5月  2 15:19 warn_count
  

3.9 module 目录

• 这里有系统中所有模块的信息。

3.10 power 目录

• 这里是系统中电源选项,有一些属性可以用于控制整个系统的电源状态。

  cat@lubancat:/sys/power$ ls
  mem_sleep  pm_debug_messages  pm_print_times  pm_wakeup_irq  suspend_stats    wakeup_count
  pm_async   pm_freeze_timeout  pm_test         state          sync_on_suspend