Linux USB U盘热插拔挂载和卸载
Posted xhoufei2010
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Linux USB U盘热插拔挂载和卸载相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
一、硬件平台
1、 控制器：MT7620（A9内核）
二、软件平台
1、开发环境：Ubuntu12.04
2、SDK内核包：MT7620 SDK软件开发包（MediaTek_ApSoC_SDK_4320_20150414.tar.bz2）
3、内核版本：linux-2.6.36.x
三、参考资料
《MTK_APSoC_SDK_User_Manual.pdf》。
下载链接：http://download.csdn.net/detail/xhoufei2010/9478004
四、USB U盘驱动简介
USB Mass Storage是一类USB存储设备，这些设备包括USB磁盘、USB硬盘、USB磁带机、USB光驱、U盘、记忆棒、智能卡和一些USB摄像头等，这类设备由USB协议支持。
对于USB的U盘驱动，已经非常完善，大家只需要简单地配置一下内核，开启U盘的功能即可。
五、U盘配置
5.1 取消内核自动挂载功能
由于Linux 内核包默认会自动挂载，且内核初始化的过程中，挂载出现在创建USB节点之前，经常出现自动挂载导致内核崩溃，故取消内核挂载，自己监听USB的热插拔，然后挂载。
1.开启设置busybox
进入到内核开发包目录 cd /home/kernel/source
输入命令 make menuconfig
Kernel/Library/Defaults Selection --->Customize Busybox Settings ，选中该选项，如图5-1所示，设置完成之后，保存退出。
图5-1 设置Busybox
2. 取消USB自动挂载/卸载功能
在图5-1保存设置之后，会自动跳转到busybox的设置界面，在界面中，进入Linux System Utilities，取消掉Support command execution at device addition/removal 选项，如图5-2所示。
图5-2 取消USB的自动挂载/卸载
5.2 开启U盘功能
在linux-2.6.36.x中，输入命令make menuconfig，进入配置
Linux Kernel Configuration ---> Device Drivers ---> USB support ，在配置中，选中USB Mass Storage support，如图5-3所示。
图5-3 开启USB U盘支持
六、监听USB热插拔程序
6.1 说明
对于USB的热插拔，实际就是建立一个socket，采用socket监听USB的插拔信息。
当监听到USB插入信息，且发现在 /dev目录下，存在 sda1或者sdb1分区（有时候分区节点为其他名称，根据实际分区修改分区的名称判断条件）的时候，就挂载USB分区到 /tmp/usb目录下。
当监听到USB拔出信息，则卸载 /tmp/usb目录。
6.2 usb控制器头文件，UsbController.h。
/**
* @addtogroup module_genericGateway
* @{
*/
/**
* @file
* @brief USB控制器，管理USB插拔及挂载。
* @details
* @version 1.0.0
* @author sky.houfei
* @date 2016-3-18
*/
#ifndef _USB_USBCONTROLLER_H_
#define _USB_USBCONTROLLER_H_
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
//******************************************************************************
#include <stdbool.h>
//******************************************************************************
/**
* @brief USB控制器初始化，准备USB的监听服务。
* @return ret, int，如果初始化成功，则返回0，否则为-1.
*/
int UsbController_Init(void);
/**
* @brief USB设备挂载监听。
* @details 如果USB之前没有挂载且当前可以挂载，则挂载。
* \\n 如果USB之前挂载成功，此时设备已经被拔出，则卸载。
*/
void UsbController_MountMonitor(void);
/**
* @brief 是否已经挂载成功。
* @return bool s_isMounted, USB设备挂载成功，则返回 true, 否则返回false。
*/
bool UsbController_IsMounted(void);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif // _USB_USBCONTROLLER_H_
/** @} */
6.3 usb控制器监听热插拔c文件， UsbController.c
/**
* @addtogroup module_genericGateway
* @{
*/
/**
* @file
* @brief USB控制器，管理USB插拔及挂载。
* @details
* @version 1.0.0
* @author sky.houfei
* @date 2016-3-18
*/
//******************************************************
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <sys/un.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include "UsbController.h"
#include "GenericGateway.h"
//******************************************************
#define UEVENT_BUFFER_SIZE 2048
//******************************************************
static bool isUsbConnected = false;
static int s_hotplugSock = 0;
static bool s_isMounted = false;
//******************************************************
static void* UsbController_HotPlugMonitor(void); // USB监听，监听USB的插拔事件，并进行挂载和卸载USB设备。
//******************************************************
static int UsbController_HotplugSockInit(void)
{
const int buffersize = 1024;
int ret;
struct sockaddr_nl snl;
bzero(&snl, sizeof(struct sockaddr_nl));
snl.nl_family = AF_NETLINK;
snl.nl_pid = getpid();
snl.nl_groups = 1;
int s = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT);
if (s == -1)
{
perror("socket");
return -1;
}
setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &buffersize, sizeof(buffersize));
ret = bind(s, (struct sockaddr *)&snl, sizeof(struct sockaddr_nl));
if (ret < 0)
{
perror("bind");
close(s);
return -1;
}
return s;
}
/**
* @brief USB控制器初始化，准备USB的监听服务。
* @return ret, int，如果初始化成功，则返回0，否则为-1.
*/
int UsbController_Init(void)
{
const int buffersize = 1024;
int ret;
pthread_t id;
struct sockaddr_nl snl;
bzero(&snl, sizeof(struct sockaddr_nl));
snl.nl_family = AF_NETLINK;
snl.nl_pid = getpid();
snl.nl_groups = 1;
if (access("/dev/sda1", 0) == 0)
{
// USB已经连接成功
isUsbConnected = true;
}
UsbController_MountMonitor(); // 首次检查USB是否挂载
s_hotplugSock = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT);
if (s_hotplugSock == -1)
{
perror("socket error");
return -1;
}
setsockopt(s_hotplugSock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &buffersize, sizeof(buffersize));
ret = bind(s_hotplugSock, (struct sockaddr *)&snl, sizeof(struct sockaddr_nl));
if (ret < 0)
{
perror("bind error");
close(s_hotplugSock);
return -1;
}
ret = pthread_create(&id, NULL, UsbController_HotPlugMonitor, NULL);
if (ret != 0)
{
printf("pthread_create error = %d\\n", ret);
}
return 0;
}
/**
* @brief USB监听热插拔，监听USB的插拔事件，并进行挂载和卸载USB设备。
*/
static void* UsbController_HotPlugMonitor(void)
{
pthread_detach(pthread_self());
char *result = NULL;
char buf[UEVENT_BUFFER_SIZE * 2] = {0}; // Netlink message buffer
while (1)
{
recv(s_hotplugSock, &buf, sizeof(buf), 0); // 获取 USB 设备的插拔会出现字符信息，
result = strtok(buf, "@"); // 查看 USB的插入还是拔出信息
if (result != NULL)
{
if ((strcmp(result, "add") == 0))
{
if (isUsbConnected == false)
{
isUsbConnected = true;
}
}
else if ((strcmp(result, "remove") == 0))
{
if (isUsbConnected == true)
{
isUsbConnected = false;
}
}
}
memset(buf, 0, UEVENT_BUFFER_SIZE * 2);
}
}
/**
* @brief 是否连接成功。
* @return bool isConnnected, USB设备连接成功，则返回 true, 否则返回false。
*/
static bool UsbController_IsConnected(void)
{
return isUsbConnected;
}
/**
* @brief 挂载文件系统。
* @details 创建文件夹 /tmp/usb，将USB设备挂在在该目录下。尝试挂在 sda1和sdb1，如果都挂在失败，则认为挂载失败。
* @return 如果挂载成功，则返回0，否则为-1。
*/
static int UsbController_MountFileSystem(void)
{
const char directory[] = "/tmp/usb";
int ret = 0;
printf("Try to mount the usb device\\n");
// 检测是否存在文件夹
if (access(directory, 0) == -1)
{
// 文件夹不存在
if (mkdir(directory, 0777)) // 创建文件夹
{
printf("creat directory(%s) failed!!!", directory);
return -1;
}
}
if (system("mount -t vfat /dev/sda1 /tmp/usb") < 0) // 挂载USB的文件系统
{
if (system("mount -t vfat /dev/sdb1 /tmp/usb") < 0)
{
return -1;
}
}
return 0;
}
/**
* @brief 卸载文件系统。
* @return 如果挂载成功，则返回0，否则为-1。
*/
static int UsbController_UnmountFileSystem(void)
{
int ret = 0;
if (system("umount /tmp/usb") < 0) // 挂载USB的文件系统
{
printf("Umount the usb device failed\\n");
ret = -1;
}
printf("Umount the usb device success\\n");
return ret;
}
/**
* @brief USB设备是否可以挂载。
* @details 设备处于连接状态，且在/dev/目录下创建了sda1或者sdb1节点，则视为可以挂载。
* @return 如果可以挂在，则返回true，否则为false。
*/
static bool UsbController_IsMountable(void)
{
bool isMountable = false;
bool isPartitionExist = false;
if (access("/dev/sda1", 0) == 0 || access("/dev/sdb1", 0) == 0)
{
// 存在分区 /dev/sda1 或者 /dev/sdb1
isPartitionExist = true;
}
if (isUsbConnected == true && isPartitionExist == true)
{
isMountable = true;
}
return isMountable;
}
/**
* @brief USB设备挂载监听。
* @details 如果USB之前没有挂载且当前可以挂载，则挂载。
* \\n 如果USB之前挂载成功，此时设备已经被拔出，则卸载。
*/
void UsbController_MountMonitor(void)
{
if (s_isMounted == false && UsbController_IsMountable() == true)
{
// 之前没有挂载且当前可以挂载，挂载文件系统
if (0 == UsbController_MountFileSystem())
{
printf("Mount success\\n");
s_isMounted = true;
GenericGateway_SetUsbMounted(s_isMounted);
}
}
else if (s_isMounted == true && UsbController_IsConnected() == false)
{
// 之前挂载成功，此时设备已经被拔出，卸载设备
if (0 == UsbController_UnmountFileSystem())
{
s_isMounted = false;
GenericGateway_SetUsbMounted(s_isMounted);
}
}
}
/**
* @brief 是否已经挂载成功。
* @return bool s_isMounted, USB设备挂载成功，则返回 true, 否则返回false。
*/
bool UsbController_IsMounted(void)
{
return s_isMounted;
}
/** @} */
6.4 主函数 main.c
#include <stdio.h>
#include "usb/UsbController.h"
int main(int argc, char** argv)
{
int secondCount = 0;
UsbController_Init();
while (1)
{
sleep(1);
secondCount++;
if (secondCount >= 5)
{
secondCount = 0;
UsbController_MountMonitor();
}
}
}
6.5 测试结果
6.5.1 USB 插入
1. 查看USB设备
# ls /dev/sd*
/dev/sda1 /dev/sda
2. 插入设备打印信息
# [ 226.340000] usb 1-1: new high speed USB device using rt3xxx-ehci and address 6
[ 226.490000] scsi4 : usb-storage 1-1:1.0
[ 227.520000] scsi 4:0:0:0: Direct-Access Kingston DataTraveler 2.0 1.00 PQ: 0 ANSI: 4
[ 227.540000] sd 4:0:0:0: [sda] 30310400 512-byte logical blocks: (15.5 GB/14.4 GiB)
[ 227.550000] sd 4:0:0:0: [sda] Write Protect is off
[ 227.560000] sd 4:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
[ 227.570000] sd 4:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
[ 227.580000] sda: sda1
[ 227.590000] sd 4:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
[ 227.590000] sd 4:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk
Try to mount the usb device
[ 232.110000] FAT: utf8 is not a recommended IO charset for FAT filesystems, filesystem will be case sensitive!
Mount success
3. 查看USB挂载后的文件系统
查看之后，可以正常获取到U盘的内容。
# ls /tmp/usb/
test software computime
6.5.2 USB 拔出
1. USB拔出之后，打印信息：
# [ 789.230000] usb 1-1: USB disconnect, address 6
Umount the usb device success
2. 查看文件系统
查看，发现/tmp/usb目录的内容已经被卸载，正常卸载。
# ls /tmp/usb/
#
#
以上是关于Linux USB U盘热插拔挂载和卸载的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章