Sysfs 是Linux 2.6所提供的一种虚拟文件系统。这个文件系统不仅可以把设备（devices）和驱动程序（drivers）的信息从内核输出到用户空间，也可以用来对设备和驱动程序做设置。
一、初识sys 文件系统
简单的说，sysfs是一个基于内存的文件系统，它的作用是将内核信息以文件的方式提供给用户程序使用。
sysfs可以看成与proc,devfs和devpty同类别的文件系统，该文件系统是虚拟的文件系统，可以更方便对系统设备进行管理。它可以产生一个包含所有系统硬件层次视图，与提供进程和状态信息的proc文件系统十分类似。
sysfs把连接在系统上的设备和总线组织成为一个分级的文件，它们可以由用户空间存取，向用户空间导出内核的数据结构以及它们的属性。sysfs的一个目的就是展示设备驱动模型中各组件的层次关系，其顶级目录包括block,bus,drivers,class,power和firmware等.
sysfs提供一种机制，使得可以显式的描述内核对象、对象属性及对象间关系。sysfs有两组接口，一组针对内核，用于将设备映射到文件系统中，另一组针对用户程序，用于读取或操作这些设备。表2描述了内核中的sysfs要素及其在用户空间的表现：
| sysfs在内核中的组成要素 | 在用户空间的显示 |
|---|---|
| 内核对象（kobject） | 目录 |
| 对象属性（attribute） | 文件 |
| 对象关系（relationship） | 链接（Symbolic Link） |
二、sysfs 与 /sys
sysfs 文件系统总是被挂载在 /sys 挂载点上。虽然在较早期的2.6内核系统上并没有规定 sysfs 的标准挂载位置，可以把 sysfs 挂载在任何位置，但较近的2.6内核修正了这一规则，要求 sysfs 总是挂载在 /sys 目录上；针对以前的 sysfs 挂载位置不固定或没有标准被挂载，有些程序从 /proc/mounts 中解析出 sysfs 是否被挂载以及具体的挂载点，这个步骤现在已经不需要了。请参考附录给出的 sysfs-rules.txt 文件链接。
三、使用sysfs
设备驱动程序中需要为用户层提供接口，一般可选的方法有：
- 注册虚拟的字符设备文件，以这个虚拟设备上的 read/write/ioctl 等接口与用户交互；但 read/write 一般只能做一件事情， ioctl 可以根据 cmd 参数做多个功能，但其缺点是很明显的： ioctl 接口无法直接在 Shell 脚本中使用，为了使用 ioctl 的功能，还必须编写配套的 C语言的虚拟设备操作程序， ioctl 的二进制数据接口也是造成大小端问题 (big endian与little endian)、32位/64位不可移植问题的根源；
- 注册 proc 接口，接受用户的 read/write/ioctl 操作；同样的，一个 proc 项通常使用其 read/write/ioctl 接口，它所存在的问题与上面的虚拟字符设备的的问题相似；
- 注册 sysfs 属性；
添加虚拟字符设备支持和注册 proc 接口支持这两者所需要增加的代码量相对较多，如果使用 sysfs 属性支持，一切在用户层是可见的透明，且增加的代码量是最少的，可维护性也最好；（读写访问性能暂时不明）
下面以 sysfs 方式控制 GPIO为例，来讲解用户层上sysfs的使用；
访问 /sys/class/gpio 目录，向 export 文件写入 GPIO 编号，使得该 GPIO 的操作接口从内核空间暴露到用户空间;
GPIO 的操作接口包括 direction 和 value 等，direction 控制 GPIO 方向，而 value 可控制 GPIO 输出或获得 GPIO 输入。
文件 IO 方式操作 GPIO，使用到了4个函数 open、close、read、write。
首先，看看系统中有没有“/sys/class/gpio”这个文件夹。如果没有请在编译内核的时候加入：
Device Drivers ->
GPIO Support ->
/sys/class/gpio/… (sysfs interface)。
如果是在已经适配好的 Linux 内核上，那么相信已经有了完成的 gpiochip，可以在用户空间 /sys/class/gpio 目录下看到如下文件：
export
gpiochip0/
gpiochip32/
gpiochip64/
gpiochip96/
unexport
说明：
- 1、gpio_operation 通过 /sys/ 文件接口操作 IO 端口 GPIO 到文件系统的映射。
- 2、控制 GPIO 的目录位于 /sys/class/gpio。
- 3、/sys/class/gpio/export 文件用于通知系统需要导出控制的 GPIO 引脚编号。
- 4、/sys/class/gpio/unexport 用于通知系统取消导出。
- 5、/sys/class/gpio/gpiochipX 目录保存系统中 GPIO 寄存器的信息，包括每个寄存器控制引脚的起始编号 base，寄存器名称，引脚总数。
导出一个引脚的操作步骤
1、首先计算此引脚编号。
引脚编号 = 控制引脚的寄存器基数 + 控制引脚寄存器位数
举个栗子（具体 GPIO 需要参考数据手册），如果使想用 GPIO1_20，那么引脚编号就可能等于 1 x 32 + 20 = 54。
2、向 /sys/class/gpio/export 写入此编号，比如12号引脚，在 shell 中可以通过以下命令实现：
echo 12 > /sys/class/gpio/export
命令成功后生成 /sys/class/gpio/gpio12 目录，如果没有出现相应的目录，说明此引脚不可导出。
3、direction 文件，定义输入输入方向，可以通过下面命令定义为输出。
echo out > /sys/class/gpio/gpio12/direction
direction 接受的参数可以是：in、out、high、low。其中参数 high / low 在设置方向为输出的同时，将 value 设置为相应的 1 / 0。
4、value 文件是端口的数值，为1或0，通过下面命令将 gpio12 设置为高电平。
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio12/value
