Linux sys 子系统

在 Linux 系统中，“sys 子系统” 通常指以 sysfs 虚拟文件系统 为核心的一套内核子系统。

它是 Linux 设备模型的用户空间接口，主要用于 暴露内核对象（如设备、驱动、内核组件等）的信息、属性及层次关系，并提供用户空间与内核对象的交互通道。

sysfs 最早在 Linux 2.6 内核中引入，如今已成为 Linux 设备管理、内核状态监控的核心组件之一。

1.1 sys 子系统的核心：sysfs 虚拟文件系统

sysfs 的本质是一个 内核态与用户态之间的 “桥梁”，它通过虚拟文件的形式将内核中的对象（如设备、驱动、总线等）及其属性映射到用户空间（挂载点通常为 /sys）。

用户可通过读写 /sys 下的文件，直接获取内核对象信息或修改其配置（需权限）。

与 proc 文件系统（/proc）不同，sysfs 更强调 “层次化结构” 和 “对象属性”：

  • proc 侧重进程状态、系统全局信息（如 /proc/cpuinfo）；
  • sysfs 则聚焦于设备、驱动等内核对象的 “结构化信息”（如设备的厂商、状态、配置参数），且数据格式更规范（多为键值对或简单数值）。

1.2 sysfs 的目录结构（/sys 下的核心目录）

/sys 的目录结构严格对应内核设备模型的层次关系，核心目录如下：

目录路径 作用说明
/sys/devices 最核心目录，存放所有内核识别的 “物理 / 虚拟设备” 的实际对象，按设备拓扑结构（如 PCI 总线、USB 总线）层级组织。
/sys/class 按 “设备功能类型” 分类的设备链接（软链接），如 /sys/class/net（网络设备）、/sys/class/block（块设备）、/sys/class/leds（LED 设备）等，不依赖物理总线，方便用户按功能查找设备。
/sys/bus 按 “总线类型” 分类的设备与驱动（如 /sys/bus/pci、/sys/bus/usb），包含 devices（该总线上的设备）和 drivers（该总线的驱动）子目录，体现 “总线 - 设备 - 驱动” 的绑定关系。
/sys/drivers 所有内核驱动程序的目录，每个驱动对应一个子目录，包含其绑定的设备（bind/unbind文件用于手动绑定 / 解绑设备）。
/sys/fs 内核支持的文件系统相关信息（如 /sys/fs/ext4 存放 ext4 文件系统的配置）。
/sys/kernel 内核核心功能的配置与状态（如 /sys/kernel/debug 用于调试，/sys/kernel/mm 内存管理相关）。
/sys/module 已加载内核模块的信息，每个模块对应一个子目录，包含模块参数、依赖等（如 /sys/module/usbcore 是 USB 核心模块）。
/sys/power 系统电源管理相关配置（如休眠状态、电源模式）。

shell 控制 led

示例程序：

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#!/bin/bash

# 关闭led的闪烁
echo none > /sys/class/leds/work-led/trigger

# 判断参数是1还是0，并控制led的亮和灭
if [ "$1" == "1" ]; then
    echo 1 > /sys/class/leds/work-led/brightness
elif [ "$1" == "0" ]; then
    echo 0 > /sys/class/leds/work-led/brightness
fi


系统程序控制 led

示例程序：

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#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>  // open
#include <unistd.h> // close/read/close/lseek

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    fd = open("/sys/class/leds/work-led/trigger", O_WRONLY);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open led trigger file fail");
        return -1;
    }

    if (write(fd, "none", 5) < 0)
    {
        perror("close led trigger fail");
        return -1;
    }

    close(fd);


    fd = open("/sys/class/leds/work-led/brightness", O_WRONLY);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open led brightness file fail");
        return -1;
    }

    if (write(fd, argv[1], 2) < 0)
    {
        perror("set led brightness fail");
        return -1;
    }

    close(fd);

    return 0;
}