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在 Linux 内核的 **sysfs 文件系统** 中，**胶合目录（Glue Directory）** 是一种特殊的中间目录，主要用于解决不同类设备在 sysfs 层次结构中的命名冲突问题。它的核心作用是 **隔离不同类别的设备**，确保它们在 sysfs 中能够正确、安全地组织在一起，而不会因为文件名冲突导致混乱。
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## **1. 为什么需要胶合目录？**
### **问题背景**
- **sysfs**（`/sys/`）是内核用于展示设备树结构的一个虚拟文件系统，设备按照其所属的 **类（Class）** 和 **父设备（Parent Device）** 进行组织。
- 但某些设备的 **父设备** 和 **自身** 属于不同的类别，例如：
- **USB 控制器**（属于 `usb` 类）挂载在 `/sys/devices/.../usb1/`。
- **USB 磁盘**（属于 `block` 类）如果直接挂载在 USB 控制器下，可能会和 USB 控制器本身的文件冲突（如 `power`、`uevent` 等）。
### **冲突示例**
如果直接把 USB 磁盘 `sdb` 放在 USB 控制器的目录下：
```
/sys/devices/.../usb1/
├── sdb/ ← 块设备（block class）
├── power ← USB 控制器的电源管理文件
└── uevent ← USB 控制器的事件文件
```
这里 `sdb/` 是一个块设备，而 `power` 和 `uevent` 是 USB 控制器的文件，如果块设备也有同名文件，就会冲突！
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## **2. 胶合目录的作用**
为了避免这种冲突，内核会在父设备目录下 **创建一个中间目录**（即胶合目录），然后把设备挂载进去：
```
/sys/devices/.../usb1/
├── block/ ← 胶合目录（隔离块设备）
│ └── sdb/ ← 实际块设备
├── power ← USB 控制器的文件不受影响
└── uevent
```
这样：
- **块设备** 放在 `block/` 目录下，避免和 USB 控制器的文件冲突。
- **USB 控制器** 的文件仍然可以直接访问。
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## **3. 胶合目录的实现**
### **数据结构**
- 每个设备类（`struct class`）维护一个 **胶合目录链表**（`glue_dirs`），记录已经创建的胶合目录。
- 当设备需要挂载到父设备下时，内核会：
1. **查找是否已有匹配的胶合目录**（通过 `list_for_each_entry` 遍历链表）。
2. **如果找到，直接复用**（避免重复创建）。
3. **如果没找到，创建新的胶合目录**（如 `block/`、`net/` 等）。
### **代码逻辑**
```c
list_for_each_entry(k, &dev->class->p->glue_dirs.list, entry)
if (k->parent == parent_kobj) { // 检查是否已有匹配的胶合目录
kobj = kobject_get(k); // 增加引用计数，防止被释放
break;
}
```
- **`k->parent == parent_kobj`**：检查是否已经有一个胶合目录挂载在目标父设备下。
- **`kobject_get(k)`**：增加引用计数，确保目录不会被意外删除。
如果没找到匹配的胶合目录，内核会调用：
```c
k = class_dir_create_and_add(dev->class, parent_kobj);
```
创建一个新的胶合目录（如 `block/`），并添加到 `glue_dirs` 链表，供后续设备复用。
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## **4. 实际应用场景**
### **场景 1：USB 磁盘**
- **设备**：`/dev/sdb`（块设备，`block_class`）。
- **父设备**：USB 控制器（`/sys/devices/.../usb1/`，属于 `usb` 类）。
- **胶合目录**：`block/`。
- **最终路径**：
```
/sys/devices/.../usb1/block/sdb/
```
### **场景 2：虚拟网络设备**
- **设备**：`veth0`（网络设备，`net_class`）。
- **父设备**：网络命名空间（`/sys/devices/virtual/net/`）。
- **胶合目录**：可能不需要（因为网络设备已经有专用目录）。
- **最终路径**：
```
/sys/devices/virtual/net/veth0/
```
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## **5. 总结**
| **关键点** | **说明** |
|---------------------|-------------------------------------------------------------------------|
| **作用** | 隔离不同类设备，避免 sysfs 文件名冲突。 |
| **典型目录名** | `block/`（块设备）、`net/`（网络设备）等。 |
| **数据结构** | 每个设备类维护 `glue_dirs` 链表，记录已创建的胶合目录。 |
| **查找逻辑** | 遍历链表，匹配 `k->parent == parent_kobj`，找到则复用，否则创建新目录。 |
| **实际应用** | USB 磁盘、虚拟设备、网络设备等需要隔离的场景。 |
胶合目录是 Linux 设备模型中的一个重要机制，确保 sysfs 的层次结构清晰、无冲突，同时提高设备管理的灵活性。