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（转载）使用 udev 高效、动态地管理 Linux 设备文件

时间：2015-11-11 20:39:47   收藏：0   阅读：297

概述：

Linux 用户常常会很难鉴别同一类型的设备名，比如 eth0, eth1, sda, sdb 等等。通过观察这些设备的内核设备名称，用户通常能知道这些是什么类型的设备，但是不知道哪一个设备是他们想要的。例如，在一个充斥着本地磁盘和光纤磁盘的设备名清单 (/dev/sd*) 中，用户无法找到一个序列号为“35000c50000a7ef67”的磁盘。在这种情况下，udev 就能动态地在 /dev目录里产生自己想要的、标识性强的设备文件或者设备链接，以此帮助用户方便快捷地找到所需的设备文件。

udev 简介

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。

下面的流程图显示 udev 添加 / 删除设备文件的过程。

图 1. udev 工作流程图：

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如何配置和使用 udev

下面会以 RHEL4.8 和 RHEL5.3 为平台，分别描述 udev 的配置和使用：

下载和安装 udev

从 Fedora3 和 Red Hat Enterprise4 开始，udev 就是默认的设备管理工具，无需另外下载安装。

清单 1. 检查 udev 在 RHEL4.8 里的版本和运行情况
 [root@HOST_RHEL4 dev]# rpm -qa |grep -i udev 
 udev-039-10.29.el4 
 [root@HOST_RHEL4 ~]# uname -r 
 2.6.9-89.ELsmp 
 [root@HOST_RHEL4 ~]# ps -ef |grep udev 
 root     21826     1  0 Dec09 ?        00:00:00 udevd
清单 2. 检查 udev 在 RHEL5.3 里的版本和运行情况
 [root@HOST_RHEL5 ~]# rpm -qa |grep -i udev 
 udev-095-14.19.el5 
 [root@HOST_RHEL5 sysconfig]# uname -r 
 2.6.18-128.el5 
 [root@HOST_RHEL5 sysconfig]# ps -ef|grep udev 
 root      5466     1  0 18:32 ?      00:00:00 /sbin/udevd -d

如果 Linux 用户想更新 udev 包，可以从 http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/下载并安装。

udev 的配置文件 (/etc/udev/udev.conf)

清单 3. RHEL ４ . ８下 udev 的配置文件
 [root@HOST_RHEL4 dev]# cat /etc/udev/udev.conf 
 # udev.conf 
 # The main config file for udev 
 # 
 # This file can be used to override some of udev‘s default values 
 # for where it looks for files, and where it places device nodes. 
 # 
 # WARNING: changing any value, can cause serious system breakage! 
 # 

 # udev_root - where in the filesystem to place the device nodes 
 udev_root="/dev/"

 # udev_db - The name and location of the udev database. 
 udev_db="/dev/.udev.tdb"

 # udev_rules - The name and location of the udev rules file 
 udev_rules="/etc/udev/rules.d/"

 # udev_permissions - The name and location of the udev permission file 
 udev_permissions="/etc/udev/permissions.d/"

 # default_mode - set the default mode for all nodes that have no 
 #                explicit match in the permissions file 
 default_mode="0600"

 # default_owner - set the default owner for all nodes that have no 
 #                 explicit match in the permissions file 
 default_owner="root"

 # default_group - set the default group for all nodes that have no 
 #                 explicit match in the permissions file 
 default_group="root"

 # udev_log - set to "yes" if you want logging, else "no"
 udev_log="no"

Linux 用户可以通过该文件设置以下参数：

清单 4. RHEL5.3 下 udev 的配置文件
 [root@HOST_RHEL5 ~]# cat /etc/udev/udev.conf 
 # udev.conf 

 # The initial syslog(3) priority: "err", "info", "debug" or its 
 # numerical equivalent. For runtime debugging, the daemons internal 
 # state can be changed with: "udevcontrol log_priority=<value>". 
 udev_log="err"

udev_log：syslog记录日志的级别，默认值是 err。如果改为 info 或者 debug 的话，会有冗长的 udev 日志被记录下来。

实际上在 RHEL5.3 里，除了配置文件里列出的参数 udev_log外，Linux 用户还可以修改参数 udev_root和 udev_rules( 请参考上面的“RHEL4.8 的 udev 配置文件”)，只不过这 2 个参数是不建议修改的，所以没显示在 udev.conf 里。

可见该版本的 udev.conf 改动不小：syslog默认会记录 udev 的日志，Linux 用户只能修改日志的级别 (err、info、degub 等 )；设备的权限不能在 udev.conf 里设定，而是要在规则文件 (*.rules) 里设定。

通过 udev 设定设备文件的权限

在 RHEL4.8 的 udev，设备的权限是通过权限文件来设置。

清单 5. RHEL4.8 下 udev 的权限文件
 [root@HOST_RHEL4 ~]# cat /etc/udev/permissions.d/50-udev.permissions 
……
 # disk devices 
 hd*:root:disk:0660 
 sd*:root:disk:0660 
 dasd*:root:disk:0660 
 ataraid*:root:disk:0660 
 loop*:root:disk:0660 
 md*:root:disk:0660 
 ide/*/*/*/*/*:root:disk:0660 
 discs/*/*:root:disk:0660 
 loop/*:root:disk:0660 
 md/*:root:disk:0660 

 # tape devices 
 ht*:root:disk:0660 
 nht*:root:disk:0660 
 pt[0-9]*:root:disk:0660 
 npt*:root:disk:0660 
 st*:root:disk:0660 
 nst*:root:disk:0660 
……

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。例如：

 [root@HOST_RHEL5 ~]# ls /dev/disk/by-uuid/ 
 16afe28a-9da0-482d-93e8-1a9474e7245c

但这些链接名较长，不易调用，所以通常需要自定义规则文件，以此产生易用且标识性强的设备文件或符号链接。

此外，一些应用程序也会在 /dev/下产生一些方便调用的符号链接。例如规则 40-multipath.rules 为磁盘产生下面的符号链接：

 [root@ HOST_RHEL5 ~]# ls /dev/mpath/* 
 /dev/mpath/mpath0  /dev/mpath/mpath0p1  /dev/mpath/mpath0p2

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：

清单 6. 简单说明键值对的例子
 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。

 

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制定 udev 规则和查询设备信息的实例：

如何查找设备的信息 ( 属性 ) 来制定 udev 规则：

当我们为指定的设备设定规则时，首先需要知道该设备的属性，比如设备的序列号、磁盘大小、厂商 ID、设备路径等等。通常我们可以通过以下的方法获得：

udev 的简单规则：

清单 10. 产生网卡设备文件的规则
 SUBSYSTEM=="net", SYSFS{address}=="AA:BB:CC:DD:EE:FF", NAME="public_NIC"

该规则表示：如果存在设备的子系统为 net，并且地址 (MAC address) 为“AA:BB:CC:DD:EE:FF”，为该设备产生一个名为 public_NIC 的设备文件。

清单 11. 为指定大小的磁盘产生符号链接的规则
 SUBSYSTEM=="block", SYSFS{size}=="71096640", SYMLINK ="my_disk"

该规则表示：如果存在设备的子系统为 block，并且大小为 71096640(block)，则为该设备的设备文件名产生一个名为 my_disk 的符号链接。

清单 12. 通过外部命令为指定序列号的磁盘产生设备文件的规则
 KERNEL=="sd*[0-9]", PROGRAM=="/lib/udev/scsi_id -g -s %p",  RESULT=="35000c50000a7ef67", NAME +="root_disk%n"

该规则表示：如果存在设备的内核设备名称是以 sd 开头 ( 磁盘设备 )，以数字结尾 ( 磁盘分区 )，并且通过外部命令查询该设备的 SCSI_ID 号为“35000c50000a7ef67”，则产生一个以 root_disk 开头，内核号码结尾的设备文件，并替换原来的设备文件（如果存在的话）。例如：产生设备名 /dev/root_disk2，替换原来的设备名 /dev/sda2。

运用这条规则，可以在 /etc/fstab里保持系统分区名称的一致性，而不会受驱动加载顺序或者磁盘标签被破坏的影响，导致操作系统启动时找不到系统分区。

其他常用的 udev 命令：

 

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小结：

udev 是高效的设备管理工具，其最大的优势是动态管理设备和自定义设备的命名规则，因此替代 devfs 成为 Linux 默认的设备管理工具。通过阅读本文，Linux 用户能够了解到 udev 的工作原理和流程，灵活地运用 udev 规则文件，从而方便地管理 Linux 设备文件。

 

 

转自：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-udev/

原文：http://www.cnblogs.com/z-books/p/4957243.html

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