Linux 内核：节点创建汇总
Linux 内核：节点创建体系
创建节点
/proc（进程/系统状态暴露）
创建 API：
proc_create()、proc_create_data()、remove_proc_entry()典型路径：
进程专属：
/proc/[pid]/stat（进程状态）、/proc/[pid]/cmdline（启动参数）系统参数：
/proc/sys/net/core/somaxconn（网络队列长度）设备相关：
/proc/misc（杂项设备）、/proc/devices（设备号注册）驱动调试：
/proc/driver/xxx（驱动自定义调试节点）内核默认：
/proc/cpuinfo（CPU 信息）、/proc/modules（模块列表）
/sys（内核对象层次化管理）
核心机制：
kobject模型 +sysfs属性创建方式：
设备类：
class_create()+device_create()→ 生成/sys/class/xxx（关联/dev节点）补充：生成
/sys/class/xxx（关联/dev节点）也就是/sys/class/dev_class/dev,dev 可以添加用DEVICE_ATTR宏自定义属性，结果变成了 /sys/class/dev_class/dev/stat内核对象：
kobject_create_and_add()+sysfs_create_file()→ 生成/sys/kernel/xxx（自定义节点）自动节点：内核设备模型生成（
/sys/devices设备拓扑、/sys/bus总线驱动、/sys/module模块信息）
典型路径：
网络设备：
/sys/class/net/eth0/address（MAC 地址）块设备：
/sys/block/sda/size（磁盘容量）内核调试：
/sys/kernel/debug（debugfs 挂载点，需单独挂载）
debugfs（调试专用，挂载于
/sys/kernel/debug）创建 API：
debugfs_create_dir()、debugfs_create_file()、debugfs_remove_recursive()典型场景：
性能追踪：
/sys/kernel/debug/tracing（ftrace 调试）硬件调试：
/sys/kernel/debug/usb/usbmon（USB 抓包）自定义调试：
/sys/kernel/debug/my_debug/val（驱动内部状态暴露）
configfs（动态配置，挂载于
/config）创建 API：
configfs_register_subsystem()、config_item_init()典型场景：
USB 设备：
/config/usb_gadget（动态配置虚拟 USB 设备）网络配置：
/config/netdev（模拟动态网络设备参数）
/dev（设备文件，用户空间接口）
创建方式：
自动：内核驱动通过
class + device_create触发 udev/mdev 创建设备节点（如/dev/mychar）手动：
mknod命令（如mknod /dev/xxx c 123 0创建设备文件）
设备类型：
字符设备（
c）：/dev/tty（终端）、/dev/zero（虚拟设备）块设备（
b）：/dev/sda（磁盘）、/dev/mmcblk0（SD 卡）
udev 增强：通过
/etc/udev/rules.d/规则文件自定义权限、符号链接（如SYMLINK+="usbserial"）
其他扩展
tracefs（性能追踪，属于 debugfs 子系统）：
/sys/kernel/debug/tracing/trace（查看追踪日志）文件系统专属：
/sys/fs/ext4（ext4 文件系统挂载参数）进程快捷方式：
/proc/self（当前进程的符号链接，指向/proc/[pid]）
核心逻辑总结：
- /proc：偏向 “信息查询”，灵活暴露进程 / 内核状态，API 简单但层次松散。
- /sys：基于 “内核对象模型”，严格层次化管理设备 / 驱动属性，与 udev 联动实现
/dev自动创建。 - debugfs：专为 “调试” 设计，接口简单，不保证稳定性，适合开发阶段临时暴露信息。
- configfs：聚焦 “动态配置”，允许用户空间实时调整内核对象（如虚拟设备），复杂度较高。
- /dev：本质是 “设备访问入口”，依赖 udev/mdev 与内核驱动协同，实现设备的 “即插即用”。
节点关联关系
以下是 Linux 内核各类节点的路径、归属、创建逻辑及关联关系 的系统整理，覆盖设备树（DTS）、设备文件（/dev）、类（class）等核心关联：
一、按文件系统分类：节点路径全景
1. /proc 文件系统（进程 & 系统状态）
- 挂载点：
/proc - 典型路径：
路径示例 用途 创建方式 /proc/1234/stat进程 PID=1234 的状态信息 内核自动生成（进程相关） /proc/misc杂项设备列表 驱动通过 misc_register()注册/proc/devices已注册的设备号（主设备号） 内核自动维护 /proc/sys/net/core/somaxconn网络队列长度参数 proc_create()注册/proc/cpuinfoCPU 硬件信息 内核自动生成
2. /sys 文件系统（sysfs：内核对象模型）
- 挂载点：
/sys - 核心层级（自动生成，反映内核设备模型）：
路径层级 用途 关联机制 设备拓扑： /sys/devices/物理设备的层次化拓扑（如 PCI、平台设备） 内核设备模型自动生成 总线驱动： /sys/bus/usb/devices/USB 设备的总线级信息 总线驱动框架（如 USB 子系统） 设备类： /sys/class/net/eth0/网络设备的逻辑分类（关联 /dev/eth0）class_create()+device_create()注册，udev 生成/dev节点设备树（DTS）： /sys/firmware/devicetree/base/设备树节点（兼容属性、寄存器地址等） 内核解析 DTS 后自动生成 内核模块： /sys/module/usbcore/parameters/模块参数（如 usbcore.autosuspend）模块通过 module_param()暴露 - 自定义节点：
- 示例：
/sys/kernel/my_module/val→ 驱动通过kobject_create_and_add()+sysfs_create_file()手动注册。
- 示例：
3. debugfs（调试专用，需手动挂载）
- 挂载点：
/sys/kernel/debug（需执行mount -t debugfs debugfs /sys/kernel/debug） - 典型路径：
路径示例 用途 创建方式 /sys/kernel/debug/tracing/ftrace 性能追踪 内核调试框架自动生成 /sys/kernel/debug/usb/usbmon/USB 数据包抓包 debugfs_create_file()注册/sys/kernel/debug/my_driver/reg_dump驱动寄存器 dump 驱动手动注册
4. configfs（动态配置，需手动挂载）
- 挂载点：
/config（需执行mount -t configfs configfs /config） - 典型路径：
路径示例 用途 创建方式 /config/usb_gadget/动态创建虚拟 USB 设备 用户空间通过 mkdir/echo配置/config/netdev/模拟动态网络设备参数 configfs_register_subsystem()注册
5. /dev 设备文件系统
- 挂载点：
/dev - 节点来源：
路径示例 生成方式 关联的 sysfs 路径 /dev/ttyUSB0udev 自动生成（字符设备） /sys/class/tty/ttyUSB0/dev/sdaudev 自动生成（块设备） /sys/class/block/sda/dev/mychar手动 mknod创建-（无 sysfs 关联，纯手动） /dev/zero内核内置虚拟设备 -（内核静态注册）
二、核心关联关系：同一设备的多路径映射
以 USB 串口设备（如 /dev/ttyUSB0） 为例，展示多文件系统的关联：
物理设备拓扑（sysfs）：
/sys/devices/pci0000:00/.../usb1/1-1/1-1:1.0/ttyUSB0/
→ 描述设备在硬件总线中的物理位置（PCI → USB 控制器 → 设备 → 串口功能）。逻辑设备类（sysfs + udev）：
/sys/class/tty/ttyUSB0/
→ 驱动通过class_create()注册“tty”类，device_create()关联物理设备，udev 据此在/dev生成/dev/ttyUSB0。用户访问入口（/dev）：
/dev/ttyUSB0
→ 用户通过文件操作（open/read/write）访问设备，内核通过file_operations映射到驱动逻辑。调试扩展（debugfs，若驱动支持）：
/sys/kernel/debug/usb/usbmon/1u
→ 抓取该 USB 设备的数据包（需驱动支持 debugfs 接口）。
三、关键区别总结
| 文件系统 | 核心定位 | 路径特点 | 创建方式 |
|---|---|---|---|
/proc | 进程/系统状态“快照” | 扁平/松散（如 /proc/[pid]） | 手动 proc_create() 或内核自动生成 |
/sys | 内核对象的“层次化镜像” | 严格树形（关联设备模型） | 内核设备模型自动生成 + 手动 kobject 注册 |
debugfs | 调试专用“工具箱” | 挂载于 /sys/kernel/debug | 手动 debugfs_create_*() 注册 |
configfs | 动态配置“操作台” | 挂载于 /config | 用户空间 mkdir + 内核框架支持 |
/dev | 用户访问设备的“门把手” | 扁平（如 /dev/ttyUSB0） | udev 自动生成（关联 sysfs）或手动 mknod |
四、实战建议
- 设备开发：优先通过
sysfs + class + udev实现/dev自动创建设备节点。 - 调试阶段：用
debugfs临时暴露驱动内部状态（如寄存器值、缓冲区数据）。 - 动态配置：复杂场景（如虚拟设备）可基于
configfs让用户空间动态调整参数。 - 系统状态：读取
/proc信息（如进程状态、系统参数）时，注意接口稳定性（部分路径可能变动）。
这些机制共同构成了 Linux 内核与用户空间交互的“生态系统”，理解它们的分工和关联，是驱动开发、系统调试的核心基础。