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本文轉(zhuǎn)自:
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-udev/index.html
概述:
Linux 用戶常常會(huì)很難鑒別同一類型的設(shè)備名,比如 eth0, eth2, sda, sdb 等等。通過觀察這些設(shè)備的內(nèi)核設(shè)備名稱,用戶通常能知道這些是什么類型的設(shè)備,但是不知道哪一個(gè)設(shè)備是他們想要的。例如,在一個(gè)充斥著本地磁盤和光纖磁盤的設(shè)備名清單 (
/dev/sd*
) 中,用戶無法找到一個(gè)序列號(hào)為“35000c50000a7ef67”的磁盤。在這種情況下,udev 就能動(dòng)態(tài)地在
/dev
目錄里產(chǎn)生自己想要的、標(biāo)識(shí)性強(qiáng)的設(shè)備文件或者設(shè)備鏈接,以此幫助用戶方便快捷地找到所需的設(shè)備文件。
udev 是 Linux2.6 內(nèi)核里的一個(gè)功能,它替代了原來的 devfs,成為當(dāng)前 Linux 默認(rèn)的設(shè)備管理工具。udev 以守護(hù)進(jìn)程的形式運(yùn)行,通過偵聽內(nèi)核發(fā)出來的 uevent 來管理
/dev
目錄下的設(shè)備文件。不像之前的設(shè)備管理工具,udev 在用戶空間 (user space) 運(yùn)行,而不在內(nèi)核空間 (kernel space) 運(yùn)行。
我們都知道,所有的設(shè)備在 Linux 里都是以設(shè)備文件的形式存在。在早期的 Linux 版本中,
/dev
目錄包含了所有可能出現(xiàn)的設(shè)備的設(shè)備文件。很難想象
Linux 用戶如何在這些大量的設(shè)備文件中找到匹配條件的設(shè)備文件?,F(xiàn)在 udev 只為那些連接到 Linux 操作系統(tǒng)的設(shè)備產(chǎn)生設(shè)備文件。并且
udev 能通過定義一個(gè) udev 規(guī)則 (rule)
來產(chǎn)生匹配設(shè)備屬性的設(shè)備文件,這些設(shè)備屬性可以是內(nèi)核設(shè)備名稱、總線路徑、廠商名稱、型號(hào)、序列號(hào)或者磁盤大小等等。
/dev
下的設(shè)備文件,所以 udev 只為已經(jīng)連接的設(shè)備產(chǎn)生設(shè)備文件,而不會(huì)在
/dev
下產(chǎn)生大量虛無的設(shè)備文件。/dev/sda、/dev/hda、/dev/fd
等等。由于 udev 是在用戶空間 (user space) 運(yùn)行,Linux 用戶可以通過自定義的規(guī)則文件,靈活地產(chǎn)生標(biāo)識(shí)性強(qiáng)的設(shè)備文件名,比如
/dev/boot_disk、/dev/root_disk、/dev/color_printer
等等。下面的流程圖顯示 udev 添加 / 刪除設(shè)備文件的過程。
圖 1. udev 工作流程圖:
/dev/
下,可被應(yīng)用程序用來和設(shè)備驅(qū)動(dòng)交互的文件。而不會(huì)特別地區(qū)分設(shè)備文件、設(shè)備節(jié)點(diǎn)或者設(shè)備特殊文件。(/sys)
。它把設(shè)備和驅(qū)動(dòng)的信息從內(nèi)核的設(shè)備模塊導(dǎo)出到用戶空間 (userspace)。從該文件系統(tǒng)中,Linux 用戶可以獲取很多設(shè)備的屬性。(/sys)
下的相對(duì)路徑,該路徑包含了該設(shè)備的屬性文件。udev 里的多數(shù)命令都是針對(duì)
devpath操作的。例如:
sda的
devpath是
/block/sda
,sda2 的
devpath是
/block/sda/sda2
。下面會(huì)以 RHEL4.8 和 RHEL5.3 為平臺(tái),分別描述 udev 的配置和使用:
從 Fedora3 和 Red Hat Enterprise4 開始,udev 就是默認(rèn)的設(shè)備管理工具,無需另外下載安裝。
清單 1. 檢查 udev 在 RHEL4.8 里的版本和運(yùn)行情況
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清單 2. 檢查 udev 在 RHEL5.3 里的版本和運(yùn)行情況
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如果 Linux 用戶想更新 udev 包,可以從 http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/下載并安裝。
清單 3. RHEL 4 . 8下 udev 的配置文件
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Linux 用戶可以通過該文件設(shè)置以下參數(shù):
/dev/
。建議不要修改該參數(shù),因?yàn)楹芏鄳?yīng)用程序默認(rèn)會(huì)從該目錄調(diào)用設(shè)備文件。/dev/.udev.tdb
。/etc/udev/rules.d/
。/etc/udev/permissions.d/
。0600/root/root
。清單 4. RHEL5.3 下 udev 的配置文件
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udev_log: syslog記錄日志的級(jí)別,默認(rèn)值是 err。如果改為 info 或者 debug 的話,會(huì)有冗長(zhǎng)的 udev 日志被記錄下來。
實(shí)際上在 RHEL5.3 里,除了配置文件里列出的參數(shù) udev_log外,Linux 用戶還可以修改參數(shù) udev_root和 udev_rules( 請(qǐng)參考上面的“RHEL4.8 的 udev 配置文件”),只不過這 2 個(gè)參數(shù)是不建議修改的,所以沒顯示在 udev.conf 里。
可見該版本的 udev.conf 改動(dòng)不?。?syslog默認(rèn)會(huì)記錄 udev 的日志,Linux 用戶只能修改日志的級(jí)別 (err、info、degub 等 );設(shè)備的權(quán)限不能在 udev.conf 里設(shè)定,而是要在規(guī)則文件 (*.rules) 里設(shè)定。
在 RHEL4.8 的 udev,設(shè)備的權(quán)限是通過權(quán)限文件來設(shè)置。
清單 5. RHEL4.8 下 udev 的權(quán)限文件
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RHEL4.8
里 udev 的權(quán)限文件會(huì)為所有常用的設(shè)備設(shè)定權(quán)限和 ownership,如果有設(shè)備沒有被權(quán)限文件設(shè)置權(quán)限,udev 就按照
udev.conf 里的默認(rèn)權(quán)限值為這些設(shè)備設(shè)置權(quán)限。由于篇幅的限制,上圖只顯示了 udev 權(quán)限文件的一部分,該部分設(shè)
置了
所有可能連接上的磁盤設(shè)備和磁帶設(shè)備的權(quán)限和 ownership。
而在 RHEL5.3 的 udev,已經(jīng)沒有權(quán)限文件,所有的權(quán)限都是通過規(guī)則文件
(*.rules)
來設(shè)置,在下面的規(guī)則文件配置過程會(huì)介紹到。
規(guī)則文件是 udev 里最重要的部分,默認(rèn)是存放在
/etc/udev/rules.d/
下。所有的規(guī)則文件必須以“
.rules
”為后綴名。RHEL 有默認(rèn)的規(guī)則文件,這些默認(rèn)規(guī)則文件不僅為設(shè)備產(chǎn)生內(nèi)核設(shè)備名稱,還會(huì)產(chǎn)生標(biāo)識(shí)性強(qiáng)的符號(hào)鏈接。例如:
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但這些鏈接名較長(zhǎng),不易調(diào)用,所以通常需要自定義規(guī)則文件,以此產(chǎn)生易用且標(biāo)識(shí)性強(qiáng)的設(shè)備文件或符號(hào)鏈接。
此外,一些應(yīng)用程序也會(huì)在
/dev/
下產(chǎn)生一些方便調(diào)用的符號(hào)鏈接。例如規(guī)則 40-multipath.rules 為磁盤產(chǎn)生下面的符號(hào)鏈接:
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udev
按照規(guī)則文件名的字母順序來查詢?nèi)恳?guī)則文件,然后為匹配規(guī)則的設(shè)備管理其設(shè)備文件或文件鏈接。雖然 udev
不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)設(shè)備匹配了一條規(guī)則而停止解析后面的規(guī)則文件,但是解析的順序仍然很重要。通常情況下,建議讓自己想要的規(guī)則文件最先被解析。比如,創(chuàng)建一個(gè)名為
/etc/udev/rules.d/10-myrule.rules
的文件,并把你的規(guī)則寫入該文件,這樣 udev 就會(huì)在解析系統(tǒng)默認(rèn)的規(guī)則文件之前解析到你的文件。
RHEL5.3 的 udev 規(guī)則文件比 RHEL4.8 里的更完善。受篇幅的限制,同時(shí)也為了不讓大家混淆,本文將不對(duì) RHEL4.8 里的規(guī)則文件進(jìn)行詳解,下面關(guān)于規(guī)則文件的配置和實(shí)例都是在 RHEL5.3 上進(jìn)行的。如果大家需要配置 RHEL4 的 udev 規(guī)則文件,可以先參照下面 RHEL5.3 的配置過程,然后查詢 RHEL4 里的用戶手冊(cè) (man udev) 后進(jìn)行配置。
在規(guī)則文件里,除了以“#”開頭的行(注釋),所有的非空行都被視為一條規(guī)則,但是一條規(guī)則不能擴(kuò)展到多行。規(guī)則都是由多個(gè) 鍵值對(duì)(key-value pairs)組成,并由逗號(hào)隔開,鍵值對(duì)可以分為 條件匹配鍵值對(duì)( 以下簡(jiǎn)稱“匹配鍵 ”) 和 賦值鍵值對(duì)( 以下簡(jiǎn)稱“賦值鍵 ”),一條規(guī)則可以有多條匹配鍵和多條賦值鍵。匹配鍵是匹配一個(gè)設(shè)備屬性的所有條件,當(dāng)一個(gè)設(shè)備的屬性匹配了該規(guī)則里所有的匹配鍵,就認(rèn)為這條規(guī)則生效,然后按照賦值鍵的內(nèi)容,執(zhí)行該規(guī)則的賦值。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則:
清單 6. 簡(jiǎn)單說明鍵值對(duì)的例子
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KERNEL 是匹配鍵,NAME 和 MODE 是賦值鍵。這條規(guī)則的意思是:如果有一個(gè)設(shè)備的內(nèi)核設(shè)備名稱為 sda,則該條件生效,執(zhí)行后面的賦值:在
/dev
下產(chǎn)生一個(gè)名為
my_root_disk
的設(shè)備文件,并把設(shè)備文件的權(quán)限設(shè)為 0660。
通過這條簡(jiǎn)單的規(guī)則,大家應(yīng)該對(duì) udev 規(guī)則有直觀的了解。但可能會(huì)產(chǎn)生疑惑,為什么 KERNEL 是匹配鍵,而 NAME 和 MODE 是賦值鍵呢?這由中間的操作符 (operator) 決定。
僅當(dāng)操作符是“==”或者“!=”時(shí),其為匹配鍵;若為其他操作符時(shí),都是賦值鍵。
“ ==”:比較鍵、值,若等于,則該條件滿足;
“ ! =”: 比較鍵、值,若不等于,則該條件滿足;
“ =”: 對(duì)一個(gè)鍵賦值;
“ +=”:為一個(gè)表示多個(gè)條目的鍵賦值。
“ :=”:對(duì)一個(gè)鍵賦值,并拒絕之后所有對(duì)該鍵的改動(dòng)。目的是防止后面的規(guī)則文件對(duì)該鍵賦值。
ACTION: 事件 (uevent) 的行為,例如:add( 添加設(shè)備 )、remove( 刪除設(shè)備 )。
KE RNEL: 內(nèi)核設(shè)備名稱,例如:sda, cdrom。
DEVPATH:設(shè)備的 devpath 路徑。
SUBSYSTEM: 設(shè)備的子系統(tǒng)名稱,例如:sda 的子系統(tǒng)為 block。
BUS: 設(shè)備在 devpath 里的總線名稱,例如:usb。
DRIVER: 設(shè)備在 devpath 里的設(shè)備驅(qū)動(dòng)名稱,例如:ide-cdrom。
ID: 設(shè)備在 devpath 里的識(shí)別號(hào)。
SYSFS{filename}: 設(shè)備的 devpath 路徑下,設(shè)備的屬性文件“filename”里的內(nèi)容。
例如:SYSFS{model}==“ST936701SS”表示:如果設(shè)備的型號(hào)為 ST936701SS,則該設(shè)備匹配該 匹配鍵。
在一條規(guī)則中,可以設(shè)定最多五條 SYSFS 的 匹配鍵。
ENV{key}: 環(huán)境變量。在一條規(guī)則中,可以設(shè)定最多五條環(huán)境變量的 匹配鍵。
PROGRAM:調(diào)用外部命令。
RESULT: 外部命令 PROGRAM 的返回結(jié)果。例如:
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調(diào)用外部命令
/lib/udev/scsi_id
查詢?cè)O(shè)備的 SCSI ID,如果返回結(jié)果為 35000c50000a7ef67,則該設(shè)備匹配該
匹配鍵。
NAME
:在
/dev
下產(chǎn)生的設(shè)備文件名。只有第一次對(duì)某個(gè)設(shè)備的 NAME 的賦值行為生效,之后匹配的規(guī)則再對(duì)該設(shè)備的 NAME 賦值行為將被忽略。如果沒有任何規(guī)則對(duì)設(shè)備的 NAME 賦值,udev 將使用內(nèi)核設(shè)備名稱來產(chǎn)生設(shè)備文件。
SYMLINK:為
/dev/
下的設(shè)備文件產(chǎn)生符號(hào)鏈接。由于 udev 只能為某個(gè)設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)設(shè)備文件,所以為了不覆蓋系統(tǒng)默認(rèn)的 udev 規(guī)則所產(chǎn)生的文件,推薦使用符號(hào)鏈接。
OWNER, GROUP, MODE :為設(shè)備設(shè)定權(quán)限。
ENV{key}:導(dǎo)入一個(gè)環(huán)境變量。
在鍵值對(duì)中的鍵和操作符都介紹完了,最后是值 (value)。Linux 用戶可以隨意地定制 udev 規(guī)則文件的值。例如:
my_root_disk, my_printer
。同時(shí)也可以引用下面的替換操作符:
$kernel, %k:設(shè)備的內(nèi)核設(shè)備名稱,例如:sda、cdrom。
$number, %n:設(shè)備的內(nèi)核號(hào)碼,例如:sda3 的內(nèi)核號(hào)碼是 3。
$devpath, %p :設(shè)備的 devpath路徑。
$id, %b :設(shè)備在 devpath里的 ID 號(hào)。
$sysfs{file}, %s{file}
:設(shè)備的
sysfs里 file 的內(nèi)容。其實(shí)就是設(shè)備的屬性值。
例如:$sysfs{size} 表示該設(shè)備 ( 磁盤 ) 的大小。
$env{key}, %E{key} :一個(gè)環(huán)境變量的值。
$major, %M :設(shè)備的 major 號(hào)。
$minor %m :設(shè)備的 minor 號(hào)。
$result, %c :PROGRAM 返回的結(jié)果。
$ parent, %P:父設(shè)備的設(shè)備文件名。
$root, %r
:udev_root的值,默認(rèn)是
/dev/
。
$tempnode, %N :臨時(shí)設(shè)備名。
%% :符號(hào) % 本身。
$$ :符號(hào) $ 本身。
清單 7. 說明替換操作符的規(guī)則例子
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該規(guī)則的執(zhí)行:如果有一個(gè)內(nèi)核設(shè)備名稱以 sd 開頭,且 SCSI ID 為
35000c50000a7ef67
,則為設(shè)備文件產(chǎn)生一個(gè)符號(hào)鏈接“sda_35000c50000a7ef67”.
如何查找設(shè)備的信息 ( 屬性 ) 來制定 udev 規(guī)則:
當(dāng)我們?yōu)橹付ǖ脑O(shè)備設(shè)定規(guī)則時(shí),首先需要知道該設(shè)備的屬性,比如設(shè)備的序列號(hào)、磁盤大小、廠商 ID、設(shè)備路徑等等。通常我們可以通過以下的方法獲得:
前面介紹過,sysfs 里包含了很多設(shè)備和驅(qū)動(dòng)的信息。
例如:設(shè)備 sda 的 SYSFS{size} 可以通過
cat /sys/block/sda/size
得到;SYSFS{model} 信息可以通過
cat /sys/block/sda/device/model
得到。
udevinfo 可以查詢 udev 數(shù)據(jù)庫(kù)里的設(shè)備信息。例如:用 udevinfo 查詢?cè)O(shè)備 sda 的 model 和 size 信息:
清單 8. 通過 udevinfo 查詢?cè)O(shè)備屬性的例子
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清單 9. 通過 scsi_id 查詢磁盤的 SCSI_ID 的例子
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udev 的簡(jiǎn)單規(guī)則:
清單 10. 產(chǎn)生網(wǎng)卡設(shè)備文件的規(guī)則
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該規(guī)則表示:如果存在設(shè)備的子系統(tǒng)為 net,并且地址 (MAC address) 為“AA:BB:CC:DD:EE:FF”,為該設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)名為 public_NIC 的設(shè)備文件。
清單 11. 為指定大小的磁盤產(chǎn)生符號(hào)鏈接的規(guī)則
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該規(guī)則表示:如果存在設(shè)備的子系統(tǒng)為 block,并且大小為 71096640(block),則為該設(shè)備的設(shè)備文件名產(chǎn)生一個(gè)名為 my_disk 的符號(hào)鏈接。
清單 12. 通過外部命令為指定序列號(hào)的磁盤產(chǎn)生設(shè)備文件的規(guī)則
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該規(guī)則表示:如果存在設(shè)備的內(nèi)核設(shè)備名稱是以 sd 開頭 ( 磁盤設(shè)備 ),以數(shù)字結(jié)尾 ( 磁盤分區(qū)
),并且通過外部命令查詢?cè)撛O(shè)備的 SCSI_ID 號(hào)為“35000c50000a7ef67”,則產(chǎn)生一個(gè)以 root_disk
開頭,內(nèi)核號(hào)碼結(jié)尾的設(shè)備文件,并替換原來的設(shè)備文件(如果存在的話)。例如:產(chǎn)生設(shè)備名
/dev/root_disk2
,替換原來的設(shè)備名
/dev/sda2
。
運(yùn)用這條規(guī)則,可以在
/etc/fstab
里保持系統(tǒng)分區(qū)名稱的一致性,而不會(huì)受驅(qū)動(dòng)加載順序或者磁盤標(biāo)簽被破壞的影響,導(dǎo)致操作系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)找不到系統(tǒng)分區(qū)。
其他常用的 udev 命令:
udevtest
會(huì)針對(duì)一個(gè)設(shè)備,在不需要 uevent 觸發(fā)的情況下模擬一次
udev
的運(yùn)行,并輸出查詢規(guī)則文件的過程、所執(zhí)行的行為、規(guī)則文件的執(zhí)行結(jié)果。通常使用
udevtest
來調(diào)試規(guī)則文件。以下是一個(gè)針對(duì)設(shè)備 sda 的
udevtest
例子。由于
udevtest
是掃描所有的規(guī)則文件 ( 包括系統(tǒng)自帶的規(guī)則文件 ),所以會(huì)產(chǎn)生冗長(zhǎng)的輸出。為了讓讀者清楚地了解
udevtest
,本例只在規(guī)則目錄里保留一條規(guī)則:
清單 13. 為 udevtest 保留的規(guī)則
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清單 14. udevtest 的執(zhí)行過程
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可以看出,
udevtest
對(duì) sda 執(zhí)行了外部命令
scsi_id
, 得到的 stdout 和規(guī)則文件里的 RESULT 匹配,所以該規(guī)則匹配。然后 ( 模擬 ) 產(chǎn)生設(shè)備文件
/dev/root_disk
和符號(hào)鏈接
/dev/symlink_root_disk
,并為其設(shè)定權(quán)限。
start
_
dev
命令重啟
udev
守護(hù)進(jìn)程,并對(duì)所有的設(shè)備重新查詢規(guī)則目錄下所有的規(guī)則文件,然后執(zhí)行所匹配的規(guī)則里的行為。通常使用該命令讓新的規(guī)則文件立即生效:
清單 15. start_udev 的執(zhí)行過程
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start
_udev
一般
沒有標(biāo)準(zhǔn)輸出,所有的 udev 相關(guān)信息都按照配置文件 (
udev.conf)
的參數(shù)設(shè)置,由
syslog記錄。
udev 是高效的設(shè)備管理工具,其最大的優(yōu)勢(shì)是動(dòng)態(tài)管理設(shè)備和自定義設(shè)備的命名規(guī)則,因此替代 devfs 成為 Linux 默認(rèn)的設(shè)備管理工具。通過閱讀本文,Linux 用戶能夠了解到 udev 的工作原理和流程,靈活地運(yùn)用 udev 規(guī)則文件,從而方便地管理 Linux 設(shè)備文件。
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