udev

  作者：清林，博客名： 飞 空静渡

        基于上面提到的问题，便开始了 udev 的项目。 Udev 的目标有下面几点：

        1 、运行于用户空间。

        2 、创建动态的 /dev 。

        3 、如果需要就提供一个固定的设备名字。

        4 、提供用户 API 以供访问当前系统设备的信息。

        首先可以看下第一点的“运行于用户空间”，这点很容易做到，这可以通过利用任何的设备增加或从系统中移除时 /sbin/hotplug 都会产生一个事件的这样的机制并联合 sysfs 的功能来显示所有有关设备的信息。

        而其它的几个剩下的目标就使 udev 分成三个子系统了：

        1 、 namedev －－处理所有的设备命名。

        2 、 libsysfs －－访问系统里的设备信息的一个标准库。

        3 、 udev －－为 /dev 进行动态更换。

        下面来看看这三个子系统。

       

        6.1 namedev

        由于需要为不同的设备进行命名，设备命名这部分就从 udev 中分离出来成为一个子系统。设备命名从 udev 从分离出来，这就允许了可插拔设备的命名可以有不同的组织来开发。设备命名子系统 namedev －－提供了一个标准的接口可供调用来命名一个指定的设备。

        在 udev 的最初发行版里， namedev 逻辑上是由一些链接文件，链接到 udev 上。在当前中只有一个命名方案，就是 LANANA 定义的命名表（前面说的那个）。通常由 sysfs 来代表设备使用这些相同的名字，这也符合当前大多数的 Linux 用户。

        udev 项目的部分目标是为用户基于一组机制来命名设备提供一种方法。在当前的 namedev 版本中，提供了用户 5 个步骤来确定设备的名字。这些步骤是有循序的，并且在这 5 个步骤的过程中，任何一个步骤中检测出设备的名字的话，就用这个名字了。这 5 个步骤如下：

        1 、标签或序列号

        2 、总线设备号

        3 、总线拓扑结构

        4 、替换名字

        5 、内核名字

        在第一步中，当一个设备增加进系统时就会基于这个设备的类型来检测，看它是否有唯一的标识符。例如，如果是 usb 设备，则 usb 序列号就会被检测；如果是 scsi 设备，那么 uuid 就会被检测；而块设备的话，就会检测文件系统的标签。如果这个由用户提供的标识符匹配的话（在配置文件中），那么这个就是最终的名字而被使用。

第二步是检测设备的总线号。对于大多数总线来说，这个号通常随着时间的推移是不会改变的，并且所有的总线号在系统里的任何时间点上都可以保证唯一性。一个好的例子就是 PCI 的总线号，在大多系统中基本上是不改变的（然而，升级 BIOS ，或者热插拔 PCI 控制器，那么在机子重启之后就有可能改变这个 PCI 总线号）。同样，如果总线号匹配用户提供的标识符，那么这个名字就会被赋给设备了。

        第三步是检测设备在总线上的位置。例如， usb 设备可以通过插在哪个插口上来确定。

        第四步是简单的字符串替换。如果设备在内核中的名字与指定的名字相匹配，就于用这个指定的名字。

        第五步，如果前面的都没有确定设备名，那么设备名就用默认的内核名字。

        下图摘自 《 udev – A Userspace Implementation of devfs 》 。

        其中，第一、二项显示怎样为设备指定序列号来控制设备的命名。第三、四项是根据总线 id来命名设备，第五、六项是根据 usb设备的接口位置来命名设备，第七项显示的是简单的名字替换。

 

        6.2 libsysfs

        为了可以让许多的不同的程序访问到 sysfs里设备的信息，需要提供通用的 API接口，而不仅仅限于 udev里。设备命名子系统和 udev系统都需要从 sysfs所描述的设备中查询许多各种不同的设备信息。因此就从 sysfs中分出这个作为一个库来供使用。

        6.3 udev

        udev程序使用 namedev和 libsysfs库来完成设备的命名机制。当 /sbin/hotplug被内核调用时， udev就会运行。它是通过在 /etc/hotplug.d/default目录里为自己增加一个符号连接来实现的，而这个目录由 /sbin/hotplug复用器脚本（ multiplexer script）来搜索。

        /sbin/hotplug有内核调用，并输出许多设备的特定信息，这些信息是产生了什么样的动作，产生什么样的设备类型动作以及是 sysfs目录树中的哪个设备。 udev就根据这些信息调用 namedev来确定这个设备应该怎么命名。如果这是个新增加进来的设备， udev就会使用 libsysfs来确定这个设备的设备文件应该用什么主次设备号，并在 /dev目录下创建为设备创建一个合适的设备文件名和分配主次设备号。如果这个设备是从系统里移除的，那就相应的从 /dev目录下移除它的设备文件。