统一设备模型

作为操作系统中的一个相对独立的组件，设备模型对于那些被设计运行于用于多种硬件之上的操作系统而言是至关重要的。简单地说，设备模型是内核中的基础设施，用于检测和决定系统中所有可选模块的资源使用。所有的操作系统(包括各版本的Linux)都固有一些设备的概念。老版本的Linux(2.2或更早)仅使用一种直接的方法操作设备。系统为不同种类的硬件总线提供驱动程序，各式各样的设备驱动程序知道如何探测它们所支持的设备总线以寻找对应的硬件设备。这种系统非常分散，各种各样的总线提供许多互不兼容的API，用于处理各种不同的操作。Linux 2.4通过使用一组通用接口将PCI，PC卡以及ISA PnP 整合到一个单一的设备结构中，完成了构建统一设备模型的第一步。Linux 2.6更进一步地推进了这方面的努力，力求在整个系统的范围内，内核以一种新的统一的视角看待它所依赖的硬件。

内核对象抽象

新设备模型基础的核心是一个所有底层设备类型都需使用的新的面向对象的接口。这个内核设备对象结构(称为"kobject")包含用于引用计数和操作子设备的所有接口。底层设备(例如系统总线)利用这一公共接口层，向内核以及用户空间提供统一的系统视图。现在，所有这些都被放在了中心位置，这使得Linux可以使用这些信息作许多有用的事。

在内核中完整地保存这些新的信息，使得Linux可以更好的支持那些需要有深入的硬件知识的系统。一个明显的例子就是电源管理。近几年新出现的电源管理标准是ACPI。ACPI，即高级电源配置管理界面，最早是在Linux 2.4中有支持。不同于APM(高级电源管理)，拥有这种接口的系统在改变电源状态时需要分别通知每一个兼容的设备。新的内核系统允许子系统跟踪需要进行电源状态转换的设备。另一个例子是支持热插拔的总线。机器启动后依然可以添加设备的能力在现在看来显得很普通，但Linux直到2.2版本才提供相关支持。到了Linux 2.4，这种支持得到进一步的加强，范围也扩大到可热插拔的PCI、PC卡、USB以及Firewire设备。通过从根本上消除热插拔设备和传统设备的差异，新内核的集中化设备系统扩展了这一支持。当你启动计算机的时候，设备检测例程将"插入"系统中的设备。无论在系统启动时，或是启动以后，系统发现系统中的某个设备时，都会相应创建一个相同的内核对象，这就使得处理可插拔设备的底层结构简单化了。

sys文件系统

最明显的用户可见的改变可能是新的sysfs文件系统的出现，它集成了下面3种文件系统的信息：针对进程信息的proc文件系统、针对设备的devfs文件系统以及针对伪终端的devpts文件系统。该文件系统(安装在/sys目录)是核心看到的设备树的一个直观反映。核心通过紧密合作的核心对象(kernel object)子系统来建立这个信息：当一个核心对象被创建的时候，对应的文件和目录也被创建。(必要的话，也有可能一个核心对象被创建的时候并不在sysfs文件系统中有记录。)

既然每个设备(或者说内核对象)在sysfs中都有唯一对应的目录结构，那么下一步可以把设备的属性(设备名，电源模式，中断处理等)信息输出到这个目录树中以供系统管理员读写。相应的，很多跟设备相关的/proc/sys的用法已经或者将要移到/sys目录下。

核心硬件支持

随着Linux的这些年的发展并逐步进入主流行列，从内核所支持的设备类型来看，每一次的内核发布，都像是一次跳跃：支持新兴的技术(2.4的USB)，支持古老一些的传统技术(2.2的MCA)。发展到Linux2.6，不被Linux支持的设备已经相当少了。PC机上的主流硬件没被支持的很少。正是由于这个原因，多数(显然不是所有)关于硬件支持方面的改进(包括上面所说的设备模型)围绕对已有支持的加强。


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