Linux节点创建API与路径对应关系

以下是包含 软连接（符号链接） 在内的完整节点创建API与节点（含链接）对应关系，覆盖sysfs核心关联、设备树映射、总线/模块链接等场景，明确每个链接的创建机制、路径及作用：

一、sysfs 核心节点与软连接（最关键的设备模型关联）

sysfs通过软连接构建设备“逻辑-物理-总线”的关联网络，这些链接由内核自动创建（无需驱动显式调用API），是设备模型的核心特性。

创建机制/API	节点/链接路径	类型	说明
1. 设备类与物理设备的链接
device_create(cls, ..., name)	/sys/class/[cls_name]/[dev_name]/device → 指向 /sys/devices/[phys_dev_path]	软连接	逻辑设备节点（类目录下）通过device链接指向其对应的物理设备节点（/sys/devices/下），实现“逻辑分类→物理实体”的追溯。例如：/sys/class/net/eth0/device → /sys/devices/pci0000:00/.../eth0。
2. 物理设备与总线的链接
bus_register(bus) + 设备注册	/sys/devices/[phys_dev_path]/subsystem → 指向 /sys/bus/[bus_name]	软连接	物理设备节点通过subsystem链接指向所属总线目录，表明设备挂载的总线类型。例如：USB设备的subsystem → /sys/bus/usb。
3. 总线设备与类的链接
总线驱动框架自动创建	/sys/bus/[bus_name]/devices/[dev_name] → 指向 /sys/devices/[phys_dev_path]	软连接	总线目录下的devices子目录通过链接映射/sys/devices/下的设备，方便按总线枚举设备。例如：/sys/bus/pci/devices/0000:00:1f.0 → /sys/devices/pci0000:00/0000:00:1f.0。
4. 设备树与物理设备的链接
设备树解析 + 物理设备注册	/sys/devices/[phys_dev_path]/of_node → 指向 /sys/firmware/devicetree/base/[dts_node]	软连接	若设备由设备树描述，物理设备节点通过of_node链接指向对应的设备树节点，实现“物理设备→DTS定义”的关联。例如：/sys/devices/platform/12340000.uart/of_node → /sys/firmware/devicetree/base/uart0@12340000。
5. 驱动与设备的链接
driver_register(drv)	/sys/bus/[bus_name]/drivers/[drv_name]/[dev_name] → 指向 /sys/devices/[phys_dev_path]	软连接	总线驱动目录下的设备链接，表明该驱动绑定的设备。例如：/sys/bus/usb/drivers/usb-storage/sda → /sys/devices/.../sda。

二、sysfs 节点创建API与对应实体节点（含属性）

以下API直接创建sysfs的实体节点（目录/文件），软连接基于这些节点自动生成：

API	实体节点路径	类型	关联的软连接
kobject_create_and_add(name, parent_kobj)	/sys/[parent_path]/name/（如 parent_kobj=kernel_kobj 时为 /sys/kernel/name/）	目录	无自动链接（自定义节点，需手动创建属性）。
sysfs_create_file(kobj, &attr)	/sys/[kobj_path]/attr_name	属性文件	无链接，直接作为节点的属性（如 /sys/kernel/my_node/val）。
class_create(owner, name)	/sys/class/name/	类目录	类目录下的设备节点通过device链接指向物理设备（见上表1）。
device_create(...)	/sys/class/[cls_name]/[dev_name]/	设备逻辑节点	含device（指向物理设备）、subsystem（指向类目录）等链接。
platform_device_register(pdev)	/sys/devices/platform/[dev_name]/	物理设备节点	含subsystem（指向platform总线）、of_node（指向设备树节点，若有）等链接。
bus_register(bus)	/sys/bus/[bus_name]/（含devices/和drivers/子目录）	总线目录	devices/下的链接指向/sys/devices/设备（见上表3）。

三、设备树节点（无显式API，内核自动生成链接）

设备树节点由内核解析DTS生成，其链接用于关联物理设备：

创建机制	节点/链接路径	类型	说明
内核解析DTS	/sys/firmware/devicetree/base/[dts_node]/（如 /sys/firmware/devicetree/base/uart0@12340000/）	目录	含compatible、reg等静态属性文件（只读）。
物理设备注册时自动创建	/sys/firmware/devicetree/base/[dts_node]/device → 指向 /sys/devices/[phys_dev_path]	软连接	设备树节点通过device链接指向对应的物理设备节点（若设备已被内核探测并初始化），实现“DTS定义→物理实例”的映射。

四、模块（module）相关节点与链接

内核模块加载后会在sysfs生成节点，链接指向模块的代码段、依赖等：

创建机制	节点/链接路径	类型	说明
模块加载（insmod）	/sys/module/[mod_name]/	模块目录	含sections/（代码段链接）、drivers/（关联的驱动链接）等子目录。
模块自动创建	/sys/module/[mod_name]/sections/.text → 指向模块.text段在内存中的地址	软连接	暴露模块代码段的内存位置，用于调试（如kallsyms定位符号）。
模块绑定驱动	/sys/module/[mod_name]/drivers/[bus]:[drv_name] → 指向 /sys/bus/[bus]/drivers/[drv_name]	软连接	模块目录通过链接关联其注册的驱动，表明模块与驱动的从属关系。

五、/dev 设备文件与软连接（udev/mdev 生成）

/dev下的软连接由udev规则定义，基于sysfs信息创建：

触发机制	节点/链接路径	类型	说明
device_create(...) + udev	/dev/[dev_name]（如 /dev/ttyUSB0）	设备文件	由udev基于sysfs的dev文件（设备号）创建，无自动链接（需手动通过udev规则定义）。
udev规则（SYMLINK+="xxx"）	/dev/[symlink_name] → 指向 /dev/[dev_name]	软连接	自定义符号链接（如 /dev/usbserial → /dev/ttyUSB0），方便用户通过固定名称访问设备。

六、proc/debugfs 中的节点（无自动软连接，可手动创建）

proc和debugfs以功能为主，软连接较少，通常手动创建：

API	节点路径	类型	软连接说明
proc_create(name, ...)	/proc/[name]（如 /proc/myproc）	文件	无自动链接，可通过ln -s手动创建（如 /proc/self → /proc/[pid]，内核默认创建）。
debugfs_create_file(...)	/sys/kernel/debug/[dir]/name（如 /sys/kernel/debug/my_debug/val）	文件	无自动链接，调试用，通常不创建链接。

总结：软连接的核心作用

1. 关联多维度信息：通过device、subsystem、of_node等链接，将“逻辑分类（class）→物理设备（devices）→总线（bus）→设备树（DTS）”串联，形成完整的设备关系网。
2. 简化访问路径：总线目录下的设备链接（如/sys/bus/pci/devices/）、模块与驱动的链接，让用户/工具无需遍历整个/sys/devices/即可找到目标设备。
3. 追溯设备根源：of_node链接让物理设备可追溯到DTS定义，subsystem链接明确设备所属总线，为调试和驱动绑定提供关键线索。

所有软连接均由内核或udev自动维护，驱动无需显式调用API创建，只需正确注册设备/类/总线，内核会自动生成这些关联，确保sysfs的“可导航性”。