【嵌入式Linux】Linux的热拔插UDEV机制

简介
- 守护进程（面试）
- 守护进程开发方式
- 守护进程和后台进程的区别（面试）
- 守护进程应用
- udev的rules编写

简介

udev是一个设备管理工具，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目录下设备文件。udev在用户空间运行，而不在内核空间运行。它能够根据系统中的硬件设备的状态动态更新设备文件，包括设备文件的创建，删除等。设备文件通常放在/dev目录下。使用udev后，在/dev目录下就只包含系统中的真正存在的设备。

守护进程（面试）

Linux Daemon（守护进程）是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性的执行某种任务或等待处理某些发生的事件。它不需要用户输入就能运行而且提供某种服务，不是对整个系统就是对某个用户程序提供服务。Linux 系统的大多数服务器就是通过守护进程实现的。常见的守护进程包括系统日志进程sysllogd，web服务器sendmail和数据库服务器mysqld等。守护进程的名称通常以d结尾。

基本特点：

生存周期长[非必须]，一般操作系统启动的时候就启动，关闭的时候就关闭。
守护进程和终端无关联，也就是他们没有控制终端，所以当控制终端退出，也不会导致守护进程退出。
守护进程实在后台运行，不会占着终端，终端可以执行其他命令。
一个守护进程的父进程是init进程，因为它真正的父进程在fork出子进程后就先于子进程exit推出了，所以它是一个由init继承的孤儿进程。

linux操作系统本身是由很多的守护进程在默默执行，维持着系统的日常活动。大概30-50个

ppid = 0：内核进程，跟随系统的启动而启动，生命周期贯穿整个系统。
cmd列明带[]这种，叫内核守护进程。
老祖init：也是系统守护进程，它负责启动个运行层次特定的系统服务；所以很多进程的PPID是init，也负责收养孤儿进程。
cmd列中名字不带[]的普通守护进程（用户集守护进程）

守护进程开发方式

直接借助damon（）函数完成。

#include 
int daemon(int nochdir, int noclose)

函数参数：

nochdir：为0时表示将当前目录更改至“/”
noclose：为0时表示将标准输入、标准输出、标准错误重定向至“/dev/null”

返回值：

成功则返回0，失败返回-1

编写守护进程程序代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

//  C 库函数 char *asctime(const struct tm *timeptr) 返回一个指向字符串的指针，它代表了结构 struct timeptr 的日期和时间
//  C 库函数 struct tm *localtime(const time_t *timer) 使用 timer 的值来填充 tm 结构。timer 的值被分解为 tm 结构，并用本地时区表示
//  C 库函数 time_t time(time_t *timer) timer=NULL时得到当前日历时间（从1970-01-01 00:00:00到现在的秒数），timer=时间数值时，
//  用于设置日历时间，time_t是一个unsigned long类型。如果 timer不为空，则返回值也存储在变量 timer中。函数返回: 当前日历时间



static bool flag = true;

int main()
{
    time_t t;
    int fd;

    void handler(int sig)
    {
        printf("I got a signal %dnI`m quittingn",sig);
        flag = false;
 	}

    //创建守护进程
    if(daemon(0,0) == -1){
        printf("daemon errorn");
        exit(1);
    }

    //设置信号处理函数
    struct sigaction act;
    act.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    act.sa_flags = 0;
    if(sigaction(SIGQUIT, &act, NULL)){
        printf("sigaction error.n");
        exit(0);
    }

    //进程工作内容
    while(flag){
        fd = open("/home/orangepi/daemon.log", O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0644);
        if(fd == -1){
            printf("open errorn");
        }
        t = time(0);
        char *buf = asctime(localtime(&t));
        write(fd, buf, strlen(buf));
        close(fd);
        sleep(10);
    }
    return 0;
}

为自己的守护进程添加开机自启动：

sudo vi /etc/rc.local	//在此目录下添加自己的守护进程程序的目录
sudo reboot		//重启

查看守护进程打印信息：

重启运行守护进程：
cd /etc/ //进入配置文件

cd init.c/ //进入系统服务的管理（启动与停止）脚本

service udev restart //重启udev

守护进程和后台进程的区别（面试）

守护进程和终端进程不挂钩；后台进程能往终端上输出东西（和终端挂钩）；
守护进程关闭终端时不受影响，守护进程不会随着终端的退出而退出；

守护进程应用

在这里，我们利用守护进程，使指定程序在正常或非正常退出后，自动被守护进程启动：

守护进程代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

//  C 库函数 char *asctime(const struct tm *timeptr) 返回一个指向字符串的指针，它代表了结构 struct timeptr 的日期和时间
//  C 库函数 struct tm *localtime(const time_t *timer) 使用 timer 的值来填充 tm 结构。timer 的值被分解为 tm 结构，并用本地时区表示
//  C 库函数 time_t time(time_t *timer) timer=NULL时得到当前日历时间（从1970-01-01 00:00:00到现在的秒数），timer=时间数值时，
//  用于设置日历时间，time_t是一个unsigned long类型。如果 timer不为空，则返回值也存储在变量 timer中。函数返回: 当前日历时间



static bool flag = true;

void handler(int sig)
{
    printf("I got a signal %dnI`m quittingn",sig);
    flag = false;
}

int judgeDouyin()
{
    FILE *file;
    char buffer[128] = {''};
    char *cmd = "ps -elf |grep douyinUtils|grep -v grep";

    file = popen(cmd, "r");

    fgets(buffer, 128, file);
    if(strstr(buffer, "douyin") != NULL){
        return 0;
    }else{
        return -1;
    }

    printf("BUFFER:%sn",buffer);

}

int main()
{
    time_t t;
    int fd;


    //创建守护进程
    if(daemon(0,0) == -1){
        printf("daemon errorn");
        exit(1);
    }

    //设置信号处理函数
    struct sigaction act;
    act.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    act.sa_flags = 0;
    if(sigaction(SIGQUIT, &act, NULL)){
    printf("sigaction error.n");
        exit(0);
    }

    //进程工作内容
    while(flag){
        if(judgeDouyin() == -1){
            system("/home/orangepi/hardwareSoft/douyin/douyinUtils /dev/ttyS5 &");		//这里需要从根目录输入可执行程序的路径，因为守护进程创建的时候会更换路径为根目录
        }
        sleep(2);
    }
    return 0;
}

udev的rules编写

规则文件是udev里重要的部分，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。

下面是一条简单的规则：

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的名称为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改为 0660。

udevadm info --attribute-walk --name=/dev/设备名字

设备路径例如：/dev/bus/usb/001/004

SUBSYSTEM=="usb",ATTRS{idvendor}=="2a70",ATTRS{idProduct}=="4ee7",MODE="0666"

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：usb；
BUS：设备在 devpath 里的总线名称，例如：usb；
DRIVER：设备在 devpath 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。

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：调用外部指令；
RESULT：外部命令 PROGRAM 的返回结果。

手动挂载U盘

sudo mount /dev/sda1 /mnt/	//挂载
ls /mnt/	//查看U盘内文件

自动挂载U盘

ACTION=="add",SUBSYSTEMS=="usb",SUBSYSTEM=="block",RUN{program}+="/bin/mkdir /media/%k",RUN{program}+="/usr/bin/systemd-mount --no-block --collect $devnode /media/%k"

tree命令：（补充）

sudo apt-get install tree		//安装
tree /media/		//列出指定目录下的树状文件图

【嵌入式Linux】Linux的热拔插UDEV机制

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