图解Linux设备模型

udev实现了用户空间动态的方法管理/dev目录。/dev目录是设备目录，里面的文件就是设备文件。udev文件系统在用户空间工作，它可以根据sysfs文件系统导出的信息（设备号（dev）等），动态建立和删除设备文件。而不再需要使用mknod来手动建立设备文件，也不必为查找设备号（尤其是驱动中动态申请产生的设备号）而头疼。

从Linux2.6以后出现了udev。Udev依赖于sysfs输出到用户空间所有设备信息，以及当设备添加或者删除时，/sbin/hotplug对它的通知。当用户向系统添加或者删除设备时（kobject被创建或者被删除），会产生热插拔事件，这会导致内核调用用户空间的应用程序/sbin/hotplug，该程序是一个典型的bash脚本程序。

为了能让udev能够正常工作，一个设备驱动程序要做的事情是：通过sysfs将驱动程序所控制设备的主设备号和此设备号导出到用户空间。对于那些使用子系统分配主设备号和次设备号的驱动程序，该工作已经有子系统完成，驱动程序不做任何事情。这样的子系统有：tty，misc，usb，input,scsi,block,i2c,network,framebuffer子系统。如果驱动程序通过调用cdev_init函数，自己处理获得主设备号和次设备号，那么为了能正确的使用udev，需要对驱动程序进行修改。Udev在sysfs中的/class/目录树下搜索名为dev的文件，这样内核通过/sbin/hotplug接口调用它的时候，就能获得分配给特定设备的主设备号和次设备号。

在图中可以直观看出udev的工作过程。
该图来源《essential Linuxdevice driver》，文字主要参考《Linux device driver》。

注：

/dev，设备文件存储目录，应用程序通过对这些文件的读写和控制，可以访问实际的设备；
/sys/devices目录，按照设备挂接的总线类型，组织成层次结构，保存了系统所有的设备；是文件系统管理设备的最重要的目录结构；
/sys/dev下有两个子目录，block和char，存放的是块设备和字符设备的主次号码，形式为(major:minor)，它指向/sys/devices目录下的设备。