二十三uevnet机制和U盘自动挂载

Posted 2022-06-15 lioker

一、uevent机制

在分析之前，我们首先要知道uevent作用是什么。在此我们先来看一个uevent机制的框架图：

该图片来自：Linux设备模型(3)_Uevent

通过图片我们可以确定uevent的作用：设备产生上报事件时会触发uevent接口，uevent则通过netlink和kmod这两种方式把事件上报到用户空间。kmod会直接调用用户空间的程序，netlink只是将事件上报到用户空间。

 

之前我们分析的大部分设备驱动都会在/dev/目录下创建节点给用户使用。那么在我们调用device_create()后内核会做什么呢？

现在我们来分析device_create()的详细调用关系：

device_create()
  -> va_start(vargs, fmt);              /* 初始化va_list可变参数变量 */
  -> dev = device_create_vargs(class, parent, devt, drvdata, fmt, vargs);
    -> dev = kzalloc(sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
    -> dev->devt = devt;                /* 设置device成员 */
    -> retval = device_register(dev);
      -> device_initialize(dev);        /* 初始化device链表头 */
      -> device_add(dev);               /* 添加device */
        -> kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_ADD);
          -> kobject_uevent_env(kobj, action, NULL);
            -> env = kzalloc(sizeof(struct kobj_uevent_env), GFP_KERNEL);      /* 分配环境变量 */
            -> if (uevent_helper[0] && !kobj_usermode_filter(kobj))
              -> argv [0] = uevent_helper;    /* 下面调用的就是uevent_helper程序 */
              -> call_usermodehelper(argv[0], argv, env->envp, UMH_WAIT_EXEC); /* 调用应用程序argv[0] */
  -> va_end(vargs);

为了确定调用程序，我们可以在代码中添加打印语句，如8-14行：

 1 if (uevent_helper[0] && !kobj_usermode_filter(kobj)) 
 2     char *argv [3];
 3 
 4     argv [0] = uevent_helper;
 5     argv [1] = (char *)subsystem;
 6     argv [2] = NULL;
 7 
 8     int i;
 9     for (i = 0; i < 2; ++i)     /* 参数 */
10         printk("device: argv[%d] = %s\\n", i, argv[i]);
11     
12     for (i = 0; env[i]; ++i)    /* 环境变量 */
13         printk("device: envp[%d] = %s", i, env[i]);
14     
15 
16     retval = add_uevent_var(env, "HOME=/");
17     if (retval)
18         goto exit;
19     retval = add_uevent_var(env,
20                 "PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin");
21     if (retval)
22         goto exit;
23 
24     retval = call_usermodehelper(argv[0], argv,
25                      env->envp, UMH_WAIT_EXEC);
26 

重新编译烧写内核后，insmod某个模块后可以确定uevent_helper为/sbin/mdev

 

/sbin/mdev定义在busybox的mdev.c中：

我们使用SI4创建busybox工程后，打开mdev.c，分析mdev_main()函数：

 1 int mdev_main(int argc, char **argv)
 2 
 3     char *action;
 4     char *env_path;
 5     RESERVE_CONFIG_BUFFER(temp,PATH_MAX);
 6 
 7     xchdir("/dev");
 8 
 9     if (argc == 2 && !strcmp(argv[1],"-s"))         /* 判断参数个数，如果不是mdev -s进入if */
10         struct stat st;
11 
12         xstat("/", &st);
13         root_major = major(st.st_dev);
14         root_minor = minor(st.st_dev);
15 
16         recursive_action("/sys/block",
17             ACTION_RECURSE | ACTION_FOLLOWLINKS,
18             fileAction, dirAction, temp, 0);
19 
20         recursive_action("/sys/class",
21             ACTION_RECURSE | ACTION_FOLLOWLINKS,
22             fileAction, dirAction, temp, 0);
23 
24      else                                         /* 热拔插mdev -s */
25         action = getenv("ACTION");                    /* 设备驱动中ACTION = add */
26         env_path = getenv("DEVPATH");                /* DEVPATH = /class/dma_test */
27         if (!action || !env_path)
28             bb_show_usage();
29 
30         sprintf(temp, "/sys%s", env_path);            /* temp = /sys/class/dma_test */
31         if (!strcmp(action, "remove"))
32             make_device(temp, 1);
33         else if (!strcmp(action, "add")) 
34             make_device(temp, 0);
35 
36             if (ENABLE_FEATURE_MDEV_LOAD_FIRMWARE)
37                 load_firmware(getenv("FIRMWARE"), temp);
38         
39     
40 
41     if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) RELEASE_CONFIG_BUFFER(temp);
42     return 0;
43 

View Code

此函数最终调用make_device(temp, 0)创建设备，调用层次如下：

make_device(temp, 0);
  -> device_name = bb_basename(path);
  -> if (ENABLE_FEATURE_MDEV_CONF)                            /* 如果配置了支持mdev.conf选项 */
    -> fd = open("/etc/mdev.conf", O_RDONLY);                 /* 操作mdev.conf文件 */
  -> if (!delete)                                             /* 如果是创建设备节点 */
    -> mknod(device_name, mode | type, makedev(major, minor)  /* 创建节点 */

 

下面我们来看看如何使用mdev.conf，参考工程中mdev.txt文件：

如设置初始化脚本/etc/init.d/rcS：

Here‘s a typical code snippet from the init script:
[1] mount -t sysfs sysfs /sys
[2] echo /bin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
[3] mdev -s

Of course, a more "full" setup would entail executing this before the previous
code snippet:
[4] mount -t tmpfs mdev /dev
[5] mkdir /dev/pts
[6] mount -t devpts devpts /dev/pts

/etc/ndev.conf文件格式：

the format:
    <device regex> <uid>:<gid> <octal permissions> [<@|$|*> <command>]
The special characters have the meaning:
    @ Run after creating the device.
    $ Run before removing the device.
    * Run both after creating and before removing the device.

the format:
    <device regex> <uid>:<gid> <octal permissions> [<@|$|*> <command>]
The special characters have the meaning:
    @ Run after creating the device.
    $ Run before removing the device.
    * Run both after creating and before removing the device.

其中，

<device regex>：正则表达式，可参考：正则表达式 - 语法 | 菜鸟教程

<uid>：用户ID

<gid>：组ID

<octal permissions>：/dev/dma_test的权限

<command>：命令

 

了解上面知识后，下一节开始编辑mdev.conf实现U盘自动挂载

 

 

二、编辑mdev.conf实现U盘自动挂载

在网络文件系统根目录中执行：

# vim etc/mdev.conf

添加一行：

sda[1-9]+ 0:0 660 * if [ $ACTION = "add" ]; then mount /dev/$MDEV /mnt; else umount /mnt; fi

其中，

sda[1-9]+表示重复匹配1-9的数字多次

*表示创建设备节点之后和删除设备节点之前执行命令

命令表示如果ACTION是add，则挂载，否则取消挂载

 

效果如下图，乱码是由于开发板不支持中文：