Udev相关的文章很多,本文的主要目的不是提供一个完整的教学文档,对其使用,只是给出网上现有的主要资源。着重分析其基本工作原理以及在使用中遇到的一些README文档没有明确说明的问题。
udev文件系统是针对2.6内核,提供一个基于用户空间的动态设备节点管理和命名的解决方案,网上关于为什么要使用udev文件系统,udev文件系统和devfs文件系统的比较,等等的文章已经很多了,如果你想了解这方面的内容,请直接搜索相关的关键字。
此外,关于udev的rules规则的撰写,网上也有很多文章,如果要获得最准确的版本,可以在src code的代码树里找到writing_udev_rules的帮助文档,这个文档其实没有逐条介绍rules的所有关键字,可以结合man udev 和 udev自带的一些rules文件来理解如何撰写你所需要的规则文件。
Udev的代码树里的版本很多,我下载的最新的版本是udev-117,配合2.6.21版本的内核能够正常使用。网上很多文章介绍的可能都是稍微早期一些的版本,有些步骤包括udev的README文档似乎描述的不是很准确。
基本上这个版本的udev需要注意的是,安装时只需要udevd,udevadm两个文件,其它必需的包括udevtrigger等只是udevadm的一个符号链接。udevstart不是必需的。当然Udev.conf等配置文件还是一样。
你可以在启动脚本中用udevd –d 参数启动udev文件系统的守护进程,然后使用udevtrigger将buildin的设备驱动的节点创建出来,以后模块插入移除时节点的管理会自动处理。
Ø
加载一个基于ram的可写的/dev目录(其实,只要提供一个可写的目录即可,目录路径本身也是可以配置的)
Ø
/dev目录下需要有已经创建好的 console节点和null节点
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
# mount proc and devpts filesystem
none /tmp ramfs defaults 0 0
udev /dev ramfs defaults 0 0
none /proc proc defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
当然,你的系统上可能还会需要预先创建一些其它的设备节点,比如串口的ttySx 才能正常启动shell,完成以上脚本的执行,那就要看具体情况了。
帮助文档中说一个设备可以被多条规则多次匹配,不过,需要明确的一点是:
多次匹配只能添加多个Symlink,不能创建多个Name:
KERNEL=="mtdblock4", NAME+="mtdbb4"
KERNEL=="mtdblock4", NAME+="%k"
就只会创建 /dev/mtdbb4 而不会创建/dev/mtdblock4
KERNEL=="mtdblock4", NAME+="mtdbb4"
KERNEL=="mtdblock4", SYMLINK+="mtdbb4link"
可能大家会发现,似乎没有什么详细文档描述udev.conf的写法,实际上从udevd的代码里可以看出:
udev_rules 定义udev的规则文件的目录路径
这部分主要是分析了一下udev的source code,对一些自己关心的问题的理解
4.1 Udevd如何获取内核的这些模块动态变化的信息 设备节点的创建,是通过sysfs接口分析dev文件取得设备节点号,这个很显而易见。那么udevd是通过什么机制来得知内核里模块的变化情况,如何得知设备的插入移除情况呢?当然是通过hotplug机制了,那hotplug又是怎么实现的?或者说内核是如何通知用户空间一个事件的发生的呢?
答案是通过netlink socket通讯,在内核和用户空间之间传递信息。
内核调用kobject_uevent函数发送netlink message给用户空间,这部分工作通常不需要驱动去自己处理,在统一设备模型里面,在子系统这一层面,已经将这部分代码处理好了,包括在设备对应的特定的Kobject创建和移除的时候都会发送相应add和remove消息,当然前提是你在内核中配置了hotplug的支持。
Netlink socket作为一种内核与用户空间的通信方式,不仅仅用在hotplug机制中,同样还应用在其它很多真正和网络相关的内核子系统中。
Udevd通过标准的socket机制,创建socket连接来获取内核广播的uevent事件 并解析这些uevent事件。
如果内核版本足够新的话,在规则文件发生变化的时候,udev也能够自动的重新应用这些规则,这得益于内核的inotify机制, inotify是一种文件系统的变化通知机制,如文件增加、删除等事件可以立刻让用户态得知。
在udevd中,对inotify和udev的netlink socket文件描述符都进行了select的等待操作。有事件发生以后再进一步处理。
运行udevd以后,使用udevtrigger的时候,会把内核中已经存在的设备的节点创建出来,那么他是怎么做到这一点的? 分析udevtrigger的代码可以看出:
udevtrigger通过向/sysfs 文件系统下现有设备的uevent节点写"add"字符串,从而触发uevent事件,使得udevd能够接收到这些事件,并创建buildin的设备驱动的设备节点以及所有已经insmod的模块的设备节点。
/ # echo "add" > /sys/block/mtdblock2/uevent
/ # UEVENT[178.415520] add /block/mtdblock2 (block)
但是,进一步看代码,你会发现,实际上,不管你往uevent里面写什么,都会触发add事件,这个从kernel内部对uevent属性的实现函数可以看出来,默认的实现是:
static ssize_t store_uevent(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
const char *buf, size_t count)
kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_ADD);
所以不管写的内容是什么,都是触发add操作,真遗憾,我还想通过这个属性实验remove的操作。 不知道这样限制的原因是什么。
而udevstart的实现方式和udevtrigger就不同了,它基本上是重复实现了udevd里面的机制,通过遍历sysfs,自己完成设备节点的创建,不通过udevd来完成。
Ø
udevd创建每一个节点的时候,都会fork出一个新的进程来单独完成这个节点的创建工作。
Ø
Uevent_seqnum 用来标识当前的uevent事件的序号(已经产生了多少uevent事件),你可以通过如下操作来查看:
$ cat /sys/kernel/uevent_seqnum