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2010-08-21 18:55:27


希望程序能够及时的知道有usb 设备插入,并保存这个设备产生的设备文件。
 
具体一点来说,如果大家使用过GSM等无线模块的话,会知道:当一个模块插入usb 插口后,系统会自动识别并加载usbserial驱动,并在/dev /目录下生成ttyUSB0的 设备文件。如果插入多个(也有一些模块,如LC6311,会一下产生6个设备文 件),则继续生成 ttyUSB1,ttyUSB2...等设备文件。我的程序里要实现的就是, 当设备插入usb插口后,能够及时的检测到设备信息(如 VendorID,ProductID等信 息),并知道对应的设备产生了哪些设备文件(如果这是第一个虚拟串口设备,这 里往往便是/dev /ttyUSB0)。
我大致了解了一下libusb库,应该是可以通过轮询的方法检测到设备和相应ID信 息,但是,似乎没有办法知道这个usb设备产生了哪些设备文件。
 
 
 
usb插入之后,内核会产生一个netlink事件,你在用户态直接用select或者epoll捕捉这个netlink句柄的事件就行了
 
 
 
通过配置udev的rules,现在成功在/dev/目录下对应特定模块建立不同的设备文件链接,呵呵。具体方法我参照的这两个文章:

http://www.reactivated.net/writing_udev_rules.html
关于HotPlug我也查看了一下,现在的内核似乎已经不使用了,而是用udev取代:
https://lists.ubuntu.com/archives/ubuntu-devel-announce/2005-December/000028.html
 
 
================================================================================

什么是 udev?

udev 是 Linux2.6 内核里的一个功能,它替代了原来的 devfs,成为当前 Linux 默认的设备管理工具。udev 以守护进程的形式运行,通过侦听内核发出来的 uevent 来管理 /dev目录下的设备文件。不像之前的设备管理工具,udev 在用户空间 (user space) 运行,而不在内核空间 (kernel space) 运行。

使用 udev 的好处:

我们都知道,所有的设备在 Linux 里都是以设备文件的形式存在。在早期的 Linux 版本中,/dev目录包含了所有可能出现的设备的设备文件。很难想象 Linux 用户如何在这些大量的设备文件中找到匹配条件的设备文件。现在 udev 只为那些连接到 Linux 操作系统的设备产生设备文件。并且 udev 能通过定义一个 udev 规则 (rule) 来产生匹配设备属性的设备文件,这些设备属性可以是内核设备名称、总线路径、厂商名称、型号、序列号或者磁盘大小等等。

  • 动态管理:当设备添加 / 删除时,udev 的守护进程侦听来自内核的 uevent,以此添加或者删除 /dev下的设备文件,所以 udev 只为已经连接的设备产生设备文件,而不会在 /dev下产生大量虚无的设备文件。
  • 自定义命名规则:通过 Linux 默认的规则文件,udev 在 /dev/ 里为所有的设备定义了内核设备名称,比如 /dev/sda、/dev/hda、/dev/fd等等。由于 udev 是在用户空间 (user space) 运行,Linux 用户可以通过自定义的规则文件,灵活地产生标识性强的设备文件名,比如 /dev/boot_disk、/dev/root_disk、/dev/color_printer等等。
  • 设定设备的权限和所有者 / 组:udev 可以按一定的条件来设置设备文件的权限和设备文件所有者 / 组。在不同的 udev 版本中,实现的方法不同,在“如何配置和使用 udev”中会详解。

  • 设备文件:由于本文以较通俗的方式讲解 udev,所以设备文件是泛指在 /dev/下,可被应用程序用来和设备驱动交互的文件。而不会特别地区分设备文件、设备节点或者设备特殊文件。
  • devfsdevfs是 Linux 早期的设备管理工具,已经被 udev 取代。
  • sysfssysfs是 Linux 2.6 内核里的一个虚拟文件系统 (/sys)。它把设备和驱动的信息从内核的设备模块导出到用户空间 (userspace)。从该文件系统中,Linux 用户可以获取很多设备的属性。
  • devpath:本文的 devpath是指一个设备在 sysfs文件系统 (/sys)下的相对路径,该路径包含了该设备的属性文件。udev 里的多数命令都是针对 devpath操作的。例如:sdadevpath/block/sda,sda2 的 devpath/block/sda/sda2
  • 内核设备名称:设备在 sysfs里的名称,是 udev 默认使用的设备文件名。

udev 的配置文件 (/etc/udev/udev.conf)

 

Linux 用户可以通过该文件设置以下参数:

  • udev_root:udev 产生的设备所存放的目录,默认值是 /dev/。建议不要修改该参数,因为很多应用程序默认会从该目录调用设备文件。
  • udev_db:udev 信息存放的数据库或者所在目录,默认值是 /dev/.udev.tdb
  • udev_rules:udev 规则文件的名字或者所在目录,默认值是 /etc/udev/rules.d/
  • udev_permissions:udev 权限文件的名字或者所在目录,默认值是 /etc/udev/permissions.d/
  • default_mode/ default_owner/ default_group:如果设备文件的权限没有在权限文件里指定,就使用该参数作为默认权限,默认值分别是:0600/root/root
  • udev_log:是否需要 syslog记录 udev 日志的开关,默认值是 no。

RHEL4.8 里 udev 的权限文件会为所有常用的设备设定权限和 ownership,如果有设备没有被权限文件设置权限,udev 就按照 udev.conf 里的默认权限值为这些设备设置权限。由于篇幅的限制,上图只显示了 udev 权限文件的一部分,该部分设 置了所有可能连接上的磁盘设备和磁带设备的权限和 ownership。

而在 RHEL5.3 的 udev,已经没有权限文件,所有的权限都是通过规则文件 (*.rules)来设置,在下面的规则文件配置过程会介绍到。

udev 的规则和规则文件

规则文件是 udev 里最重要的部分,默认是存放在 /etc/udev/rules.d/下。所有的规则文件必须以“.rules”为后缀名。RHEL 有默认的规则文件,这些默认规则文件不仅为设备产生内核设备名称,还会产生标识性强的符号链接。

 

udev 按照规则文件名的字母顺序来查询全部规则文件,然后为匹配规则的设备管理其设备文件或文件链接。虽然 udev 不会因为一个设备匹配了一条规则而停止解析后面的规则文件,但是解析的顺序仍然很重要。通常情况下,建议让自己想要的规则文件最先被解析。比如,创建一个名为 /etc/udev/rules.d/10-myrule.rules的文件,并把你的规则写入该文件,这样 udev 就会在解析系统默认的规则文件之前解析到你的文件。

RHEL5.3 的 udev 规则文件比 RHEL4.8 里的更完善。受篇幅的限制,同时也为了不让大家混淆,本文将不对 RHEL4.8 里的规则文件进行详解,下面关于规则文件的配置和实例都是在 RHEL5.3 上进行的。如果大家需要配置 RHEL4 的 udev 规则文件,可以先参照下面 RHEL5.3 的配置过程,然后查询 RHEL4 里的用户手册 (man udev) 后进行配置。

在规则文件里,除了以“#”开头的行(注释),所有的非空行都被视为一条规则,但是一条规则不能扩展到多行。规则都是由多个 键值对(key-value pairs)组成,并由逗号隔开,键值对可以分为 条件匹配键值对( 以下简称“匹配键 ) 和 赋值键值对( 以下简称“赋值键 ),一条规则可以有多条匹配键和多条赋值键。匹配键是匹配一个设备属性的所有条件,当一个设备的属性匹配了该规则里所有的匹配键,就认为这条规则生效,然后按照赋值键的内容,执行该规则的赋值。下面是一个简单的规则:

 

 KERNEL=="sda", NAME="my_root_disk", MODE="0660"

 

KERNEL 是匹配键,NAME 和 MODE 是赋值键。这条规则的意思是:如果有一个设备的内核设备名称为 sda,则该条件生效,执行后面的赋值:在 /dev下产生一个名为 my_root_disk的设备文件,并把设备文件的权限设为 0660。

通过这条简单的规则,大家应该对 udev 规则有直观的了解。但可能会产生疑惑,为什么 KERNEL 是匹配键,而 NAME 和 MODE 是赋值键呢?这由中间的操作符 (operator) 决定。

仅当操作符是“==”或者“!=”时,其为匹配键;若为其他操作符时,都是赋值键。

  • RHEL5.3 里 udev 规则的所有操作符:

    ==”:比较键、值,若等于,则该条件满足;

    !=”: 比较键、值,若不等于,则该条件满足;

    =”: 对一个键赋值;

    +=”:为一个表示多个条目的键赋值。

    :=”:对一个键赋值,并拒绝之后所有对该键的改动。目的是防止后面的规则文件对该键赋值。

  • RHEL5.3 里 udev 规则的匹配键

    ACTION: 事件 (uevent) 的行为,例如:add( 添加设备 )、remove( 删除设备 )。

    KERNEL: 内核设备名称,例如:sda, cdrom。

    DEVPATH:设备的 devpath 路径。

    SUBSYSTEM: 设备的子系统名称,例如:sda 的子系统为 block。

    BUS: 设备在 devpath 里的总线名称,例如:usb。

    DRIVER: 设备在 devpath 里的设备驱动名称,例如:ide-cdrom。

    ID: 设备在 devpath 里的识别号。

    SYSFS{filename}: 设备的 devpath 路径下,设备的属性文件“filename”里的内容。

    例如:SYSFS{model}==“ST936701SS”表示:如果设备的型号为 ST936701SS,则该设备匹配该 匹配键

    在一条规则中,可以设定最多五条 SYSFS 的 匹配键

    ENV{key}: 环境变量。在一条规则中,可以设定最多五条环境变量的 匹配键

    PROGRAM:调用外部命令。

    RESULT: 外部命令 PROGRAM 的返回结果。例如:

     PROGRAM=="/lib/udev/scsi_id -g -s $devpath", RESULT=="35000c50000a7ef67"
    

    调用外部命令 /lib/udev/scsi_id查询设备的 SCSI ID,如果返回结果为 35000c50000a7ef67,则该设备匹配该 匹配键

  • RHEL5.3 里 udev 的重要赋值键

    NAME/dev下产生的设备文件名。只有第一次对某个设备的 NAME 的赋值行为生效,之后匹配的规则再对该设备的 NAME 赋值行为将被忽略。如果没有任何规则对设备的 NAME 赋值,udev 将使用内核设备名称来产生设备文件。

    SYMLINK:为 /dev/下的设备文件产生符号链接。由于 udev 只能为某个设备产生一个设备文件,所以为了不覆盖系统默认的 udev 规则所产生的文件,推荐使用符号链接。

    OWNER, GROUP, MODE为设备设定权限。

    ENV{key}:导入一个环境变量。

  • RHEL5.3 里 udev 的值和可调用的替换操作符

    在键值对中的键和操作符都介绍完了,最后是值 (value)。Linux 用户可以随意地定制 udev 规则文件的值。例如:my_root_disk, my_printer。同时也可以引用下面的替换操作符:

    $kernel, %k:设备的内核设备名称,例如:sda、cdrom。

    $number, %n:设备的内核号码,例如:sda3 的内核号码是 3。

    $devpath, %p设备的 devpath路径。

    $id, %b设备在 devpath里的 ID 号。

    $sysfs{file}, %s{file}设备的 sysfs里 file 的内容。其实就是设备的属性值。
    例如:$sysfs{size} 表示该设备 ( 磁盘 ) 的大小。

    $env{key}, %E{key}一个环境变量的值。

    $major, %M设备的 major 号。

    $minor %m设备的 minor 号。

    $result, %cPROGRAM 返回的结果。

    $parent, %P:父设备的设备文件名。

    $root, %r:udev_root的值,默认是 /dev/

    $tempnode, %N临时设备名。

    %%符号 % 本身。

    $$符号 $ 本身。

    				
     KERNEL=="sd*", PROGRAM="/lib/udev/scsi_id -g -s %p", \
     RESULT=="35000c50000a7ef67", SYMLINK="%k_%c"
    

    该规则的执行:如果有一个内核设备名称以 sd 开头,且 SCSI ID 为 35000c50000a7ef67,则为设备文件产生一个符号链接“sda_35000c50000a7ef67”.

 

 

KERNEL 是匹配键,NAME 和 MODE 是赋值键。这条规则的意思是:如果有一个设备的内核设备名称为 sda,则该条件生效,执行后面的赋值:在 /dev下产生一个名为 my_root_disk的设备文件,并把设备文件的权限设为 0660。

通过这条简单的规则,大家应该对 udev 规则有直观的了解。但可能会产生疑惑,为什么 KERNEL 是匹配键,而 NAME 和 MODE 是赋值键呢?这由中间的操作符 (operator) 决定。

仅当操作符是“==”或者“!=”时,其为匹配键;若为其他操作符时,都是赋值键。

  • RHEL5.3 里 udev 规则的所有操作符:

    ==”:比较键、值,若等于,则该条件满足;

    !=”: 比较键、值,若不等于,则该条件满足;

    =”: 对一个键赋值;

    +=”:为一个表示多个条目的键赋值。

    :=”:对一个键赋值,并拒绝之后所有对该键的改动。目的是防止后面的规则文件对该键赋值。

  • RHEL5.3 里 udev 规则的匹配键

    ACTION: 事件 (uevent) 的行为,例如:add( 添加设备 )、remove( 删除设备 )。

    KERNEL: 内核设备名称,例如:sda, cdrom。

    DEVPATH:设备的 devpath 路径。

    SUBSYSTEM: 设备的子系统名称,例如:sda 的子系统为 block。

    BUS: 设备在 devpath 里的总线名称,例如:usb。

    DRIVER: 设备在 devpath 里的设备驱动名称,例如:ide-cdrom。

    ID: 设备在 devpath 里的识别号。

    SYSFS{filename}: 设备的 devpath 路径下,设备的属性文件“filename”里的内容。

    例如:SYSFS{model}==“ST936701SS”表示:如果设备的型号为 ST936701SS,则该设备匹配该 匹配键

    在一条规则中,可以设定最多五条 SYSFS 的 匹配键

    ENV{key}: 环境变量。在一条规则中,可以设定最多五条环境变量的 匹配键

    PROGRAM:调用外部命令。

    RESULT: 外部命令 PROGRAM 的返回结果。例如:

     PROGRAM=="/lib/udev/scsi_id -g -s $devpath", RESULT=="35000c50000a7ef67"
    

    调用外部命令 /lib/udev/scsi_id查询设备的 SCSI ID,如果返回结果为 35000c50000a7ef67,则该设备匹配该 匹配键

  • RHEL5.3 里 udev 的重要赋值键

    NAME/dev下产生的设备文件名。只有第一次对某个设备的 NAME 的赋值行为生效,之后匹配的规则再对该设备的 NAME 赋值行为将被忽略。如果没有任何规则对设备的 NAME 赋值,udev 将使用内核设备名称来产生设备文件。

    SYMLINK:为 /dev/下的设备文件产生符号链接。由于 udev 只能为某个设备产生一个设备文件,所以为了不覆盖系统默认的 udev 规则所产生的文件,推荐使用符号链接。

    OWNER, GROUP, MODE为设备设定权限。

    ENV{key}:导入一个环境变量。

  • RHEL5.3 里 udev 的值和可调用的替换操作符

    在键值对中的键和操作符都介绍完了,最后是值 (value)。Linux 用户可以随意地定制 udev 规则文件的值。例如:my_root_disk, my_printer。同时也可以引用下面的替换操作符:

    $kernel, %k:设备的内核设备名称,例如:sda、cdrom。

    $number, %n:设备的内核号码,例如:sda3 的内核号码是 3。

    $devpath, %p设备的 devpath路径。

    $id, %b设备在 devpath里的 ID 号。

    $sysfs{file}, %s{file}设备的 sysfs里 file 的内容。其实就是设备的属性值。
    例如:$sysfs{size} 表示该设备 ( 磁盘 ) 的大小。

    $env{key}, %E{key}一个环境变量的值。

    $major, %M设备的 major 号。

    $minor %m设备的 minor 号。

    $result, %cPROGRAM 返回的结果。

    $parent, %P:父设备的设备文件名。

    $root, %r:udev_root的值,默认是 /dev/

    $tempnode, %N临时设备名。

    %%符号 % 本身。

    $$符号 $ 本身。

    				
     KERNEL=="sd*", PROGRAM="/lib/udev/scsi_id -g -s %p", \
     RESULT=="35000c50000a7ef67", SYMLINK="%k_%c"
    

    该规则的执行:如果有一个内核设备名称以 sd 开头,且 SCSI ID 为 35000c50000a7ef67,则为设备文件产生一个符号链接“sda_35000c50000a7ef67”.

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