devtmpfs in Linux

sysfs 和 /dev

linux kernel 在启动阶段后期，分析设备树匹配相应的driver在用sysfs构建系统的设备和驱动的连接和分类信息。在sysfs devices下会有设备major 和minor信息。
/dev目录下是系统中所有的设备节点，设备节点就是设备文件，操作设备文件就是操作具体的设备。设备文件分为字符设备和块设备文件。创建这些文件的方式在古早时期就是mknod 命令，它参数就是设备文件名称和major minor号。
简单来说，sysfs是系统驱动和设备信息管理和展示的虚拟文件系统。/dev 是所有设备文件存放的目录。他们之间的关系是，设备文件的major minor 号可以从sysfs中找到。

/dev 下设备文件是何时创建的？

在没有devtmpfs时，系统的启动必须的设备文件在制作文件系统时用mknod 或者makedevs创建，设备的major 和minor 信息只有通过以下方式获得
获取方式：

• 查 内核官方文档 Documentation/admin-guide/devices.txt
• 查 现有 /dev 节点 (ls -l /dev)
• 查 驱动源码
• 或使用老系统的 MAKEDEV 脚本

其他设备节点在系统启动后由udev/mdev 这个用户程序扫描sysfs 挂载目录自动在/dev下创建。
系统支持的热插拔设备，如SDCARD, usb 设备也是由udev支持设备文件节点自动创建。

devtmpfs

devtmpfs 的出现解决了在系统启动前必须手动创建设备节点的问题。系统启动必须的设备和其他设备只要设备和驱动匹配成功，在启动阶段就在devtmpfs中创建好了相应的节点。在启动之后也不需要udev这样的用户程序去自动创建节点。

下边是devtmpfs 和sysfs的对比

sysfs：设备和内核对象的“信息树”

• 挂载点：通常挂载在 /sys
  本质：虚拟文件系统（VFS），由内核提供，用来暴露内核内部数据结构给用户空间。
• 作用：
  展示 设备、驱动、总线、模块 等内核对象的层次结构。
  提供 只读或可写属性文件，用户空间程序可以读取设备状态或写入配置。
• 特点：
  只提供信息，不直接提供设备节点。

例如：

ls /sys/class/net/
ls /sys/block/
cat /sys/class/net/eth0/address

这些都是 内核对象属性，而不是 /dev 下的设备文件。

devtmpfs：自动生成设备节点的文件系统

• 挂载点：通常挂载在 /dev
• 本质：虚拟文件系统，由内核自动创建 设备节点（character/block devices）。
• 作用：
  在内核探测到硬件设备时，自动创建对应的 /dev 节点。
  解决了以前用户空间工具（如 mdev 或 udev）手动创建设备节点的需求。
• 特点：
  设备节点的 主次设备号 和 类型 从内核获取。
  可以配合 udev 动态设置权限、符号链接等。

两者的关系

关键点：
devtmpfs 的生成依赖 内核已经探测到的设备对象。
这些设备对象信息本身就是在 sysfs 中体现的：
例如，内核探测到的 tty 设备：
/sys/class/tty/tty0 → 内核对象信息
/dev/tty0 → devtmpfs 创建的字符设备节点

可以理解为：
sysfs 提供“设备对象信息”，
devtmpfs 基于这些信息自动生成“对应的 /dev 节点”

devtmpfs 的内核支持需要开启
CONFIG_DEVTMPFS=y
CONFIG_DEVTMPFS_MOUNT=y
这两个选项。