Linux下udev詳細介紹

每次在搭建OracleRAC環境中，遇到問題最多的就是關于ASM磁盤的的問題，通過查看網上許多搭建RAC的文檔，發現Oracle10g RAC大家普遍的修改/etc/udev/rules.d/60-raw.rules，而一些搭建Oracle11R2的RAC，大家都在配置的是/etc/udev/rules.d/99-oracle-asmdevices.rules這個文件，面對這樣一種情況，我不是很明白，這兩個文件到底有什么區別，這個問題困擾了我很久，直到今天遇到這樣一個問題：使用udev管理asmdisk執行/sbin/scsi_id不顯示UUID。通過查詢相關的資料才算是對這個問題有了更深層次的理解。

         Linux平臺通過udev的方式將塊設備轉換為字符設備，并固定設備的權限和所有者，這種需求只在安裝11gR1之前的RAC數據庫的時候需要這樣做，安裝11gR2的RAC，ASM可以直接使用塊設備。udev除了用于將塊設備轉換為字符設備外，還可用于固定設備文件名稱。

之后，通過實驗來驗證這個結論：

詳細的步驟請參考我的另一篇博文：

使用udev管理asmdisk執行/sbin/scsi_id不顯示UUID

目錄

一、udev簡介... 1

二、udev的優勢... 2

2.1 動態管理... 2

2.2 自定義命名規則... 2

2.3 設定設備的權限和所有者/ 組... 2

2.4 下面的流程圖顯示udev 添加/刪除設備文件的過程。... 3

三、配置和使用udev（CentOS6.4）... 4

3.1 檢查udev在CentOS6.5中的版本和運行情況... 4

3.2 udev的配置文件... 4

3.3 通過udev設定設備文件的權限... 5

3.4 udev的規則和規則文件... 5

四、制定udev 規則和查詢設備信息的實例... 8

4.1 查找設備的信息（屬性）來制定udev規則... 8

4.2 udev的簡單規則... 10

4.3 其他常用的udev命令... 11

一、udev簡介

udev 是Linux2.6內核里的一個功能，它替代了原來的devfs，成為當前Linux 默認的設備管理工具。udev以守護進程的形式運行，通過偵聽內核發出來的uevent來管理/dev目錄下的設備文件。不像之前的設備管理工具，udev在用戶空間(userspace) 運行，而不在內核空間(kernel space) 運行。

二、udev的優勢

2.1 動態管理

當設備添加/刪除時，udev的守護進程偵聽來自內核的uevent，以此添加或者刪除/dev下的設備文件，所以udev只為已經連接的設備產生設備文件，而不會在/dev下產生大量虛無的設備文件。

2.2 自定義命名規則

通過Linux默認的規則文件，udev在/dev/里為所有的設備定義了內核設備名稱，比如/dev/sda、/dev/hda、/dev/fd等等。由于udev是在用戶空間(user space) 運行，Linux用戶可以通過自定義的規則文件，靈活地產生標識性強的設備文件名，比如/dev/boot_disk、/dev/root_disk、/dev/color_printer等等。

2.3 設定設備的權限和所有者/ 組

udev可以按一定的條件來設置設備文件的權限和設備文件所有者/組。在不同的udev 版本中，實現的方法不同。

2.4 下面的流程圖顯示udev 添加/刪除設備文件的過程。

PS：

1.設備文件：由于本文以較通俗的方式講解udev，所以設備文件是泛指在/dev/下，可被應用程序用來和設備驅動交互的文件。而不會特別地區分設備文件、設備節點或者設備特殊文件。

2.sysfs：sysfs是Linux2.6 內核里的一個虛擬文件系統(/sys)。它把設備和驅動的信息從內核的設備模塊導出到用戶空間(userspace)。從該文件系統中，Linux用戶可以獲取很多設備的屬性。

3.devpath：本文的devpath是指一個設備在sysfs文件系統(/sys)下的相對路徑，該路徑包含了該設備的屬性文件。udev里的多數命令都是針對devpath操作的。例如：sda的devpath是/block/sda，sda2的devpath是/block/sda/sda2。

4.內核設備名稱：設備在sysfs里的名稱，是udev默認使用的設備文件名。

三、配置和使用udev（CentOS6.4）

3.1 檢查udev在CentOS6.5中的版本和運行情況

[root@testboot]# rpm -qa |grep -i udev

udev-147-2.46.el6.x86_64

libgudev1-147-2.46.el6.x86_64

python-gudev-147.1-4.el6_0.1.x86_64

libudev-147-2.46.el6.x86_64

system-config-printer-udev-1.1.16-23.el6.x86_64

[root@testboot]# ps -ef |grep -i udev

root     27957    1  0 10:23 ?        00:00:00 /sbin/udevd -d

root     28584 27957  0 10:34 ?        00:00:00 /sbin/udevd -d

root     29017 1955  0 13:28 pts/0    00:00:00 grep -i udev 

3.2 udev的配置文件

[root@test~]# cat/etc/udev/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: "udevadm control--log-priority=<value>".

udev_log="err"

udev_log：syslog記錄日志的級別，默認值是err。如果改為info或者debug的話，會有冗長的udev日志被記錄下來。

實際上在CentOS里，除了配置文件里列出的參數udev_log外，Linux用戶還可以修改參數udev_root和udev_rules，只不過這2個參數是不建議修改的，所以沒顯示在udev.conf 里。syslog默認會記錄udev的日志，Linux用戶只能修改日志的級別(err、info、degub等)；設備的權限不能在udev.conf里設定，而是要在規則文件(*.rules) 里設定。

3.3 通過udev設定設備文件的權限

在CentOS6.4 的udev，已經沒有權限文件，所有的權限都是通過規則文件(*.rules)來設置，在下面的規則文件配置過程會介紹到。

3.4 udev的規則和規則文件

規則文件是udev里最重要的部分，默認是存放在/etc/udev/rules.d/下。所有的規則文件必須以“.rules”為后綴名。CentOS有默認的規則文件，這些默認規則文件不僅為設備產生內核設備名稱，還會產生標識性強的符號鏈接。例如：

[root@test~]# ls/dev/disk/by-uuid/

18f9b7a4-f6a9-4a87-a63b-2660b12c87db  8ac6170e-8e4d-4385-a166-92c2aaeb75ca

5e2405ac-1cb5-4a90-a6c9-67c2c245667b  c42b1176-beaf-4e52-98e3-1b6d386908c0

但這些鏈接名較長，不易調用，所以通常需要自定義規則文件，以此產生易用且標識性強的設備文件或符號鏈接。

udev按照規則文件名的字母順序來查詢全部規則文件，然后為匹配規則的設備管理其設備文件或文件鏈接。雖然udev不會因為一個設備匹配了一條規則而停止解析后面的規則文件，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則文件最先被解析。比如，創建一個名為/etc/udev/rules.d/10-myrule.rules的文件，并把你的規則寫入該文件，這樣udev就會在解析系統默認的規則文件之前解析到你的文件。

在規則文件里，除了以“#”開頭的行（注釋），所有的非空行都被視為一條規則，但是一條規則不能擴展到多行。規則都是由多個鍵值對（key-valuepairs）組成，并由逗號隔開，鍵值對可以分為條件匹配鍵值對(以下簡稱“匹配鍵”)和賦值鍵值對(以下簡稱“賦值鍵”)，一條規則可以有多條匹配鍵和多條賦值鍵。匹配鍵是匹配一個設備屬性的所有條件，當一個設備的屬性匹配了該規則里所有的匹配鍵，就認為這條規則生效，然后按照賦值鍵的內容，執行該規則的賦值。下面是一個簡單的規則：

KERNEL=="sda",NAME="my_root_disk",MODE="0660"

KERNEL是匹配鍵，NAME和MODE是賦值鍵。這條規則的意思是：如果有一個設備的內核設備名稱為sda，則該條件生效，執行后面的賦值：在/dev下產生一個名為my_root_disk的設備文件，并把設備文件的權限設為0660。

僅當操作符是“==”或者“!=”時，其為匹配鍵；若為其他操作符時，都是賦值鍵。

udev規則的所有操作符：

“==”：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；

“=”：對一個鍵賦值；

“+=”：為一個表示多個條目的鍵賦值。

“:=”：對一個鍵賦值，并拒絕之后所有對該鍵的改動。目的是防止后面的規則文件對該鍵賦值。

udev規則的匹配鍵：

ACTION：事件(uevent)的行為，例如：add(添加設備)、remove(刪除設備)。

KERNEL：內核設備名稱，例如：sda,cdrom。

DEVPATH：設備的devpath路徑。

SUBSYSTEM：設備的子系統名稱，例如：sda的子系統為block。

BUS：設備在devpath 里的總線名稱，例如：usb。

DRIVER：設備在devpath 里的設備驅動名稱，例如：ide-cdrom。

ID：設備在devpath 里的識別號。

SYSFS{filename}：設備的devpath 路徑下，設備的屬性文件“filename”里的內容。

例如：SYSFS{model}==“ST936701SS”表示：如果設備的型號為ST936701SS，則該設備匹配該匹配鍵。

在一條規則中，可以設定最多五條SYSFS的匹配鍵。

ENV{key}：環境變量。在一條規則中，可以設定最多五條環境變量的匹配鍵。

PROGRAM：調用外部命令。

RESULT：外部命令PROGRAM 的返回結果。例如：

PROGRAM=="/lib/udev/scsi_id-g -s $devpath", RESULT=="35000c50000a7ef67"

調用外部命令/lib/udev/scsi_id查詢設備的SCSIID，如果返回結果為35000c50000a7ef67，則該設備匹配該匹配鍵。

udev 的重要賦值鍵：

NAME：在/dev下產生的設備文件名。只有第一次對某個設備的NAME的賦值行為生效，之后匹配的規則再對該設備的NAME賦值行為將被忽略。如果沒有任何規則對設備的NAME賦值，udev將使用內核設備名稱來產生設備文件。

SYMLINK：為/dev/下的設備文件產生符號鏈接。由于udev只能為某個設備產生一個設備文件，所以為了不覆蓋系統默認的udev規則所產生的文件，推薦使用符號鏈接。

OWNER, GROUP, MODE：為設備設定權限。

ENV{key}：導入一個環境變量。

udev 的值和可調用的替換操作符：

在鍵值對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規則文件的值。例如：my_root_disk,my_printer。同時也可以引用下面的替換操作符：

$kernel, %k：設備的內核設備名稱，例如：sda、cdrom。

$number, %n：設備的內核號碼，例如：sda3的內核號碼是3。

$devpath, %p：設備的devpath路徑。

$id, %b：設備在devpath里的ID號。

$sysfs{file},%s{file}：設備的sysfs里file的內容。其實就是設備的屬性值。例如：$sysfs{size}表示該設備(磁盤) 的大小。

$env{key}, %E{key}：一個環境變量的值。

$major, %M：設備的major號。

$minor %m：設備的minor號。

$result, %c：PROGRAM返回的結果。

$parent, %P：父設備的設備文件名。

$root, %r：udev_root的值，默認是/dev/。

$tempnode, %N：臨時設備名。

%%：符號%本身。

$$：符號$本身。

KERNEL=="sd*",PROGRAM="/lib/udev/scsi_id -g -s %p", \RESULT=="35000c50000a7ef67", SYMLINK="%k_%c"

該規則的執行：如果有一個內核設備名稱以sd開頭，且SCSI ID 為35000c50000a7ef67，則為設備文件產生一個符號鏈接“sda_35000c50000a7ef67”.

四、制定udev 規則和查詢設備信息的實例

4.1 查找設備的信息（屬性）來制定udev規則

當我們為指定的設備設定規則時，首先需要知道該設備的屬性，比如設備的序列號、磁盤大小、廠商ID、設備路徑等等。通常我們可以通過以下的方法獲得：

查詢sysfs文件系統：

前面介紹過，sysfs里包含了很多設備和驅動的信息。

例如：設備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。

udevadm info命令：（Centos5.3為udevinfo命令）

udevadm info 可以查詢udev數據庫里的設備信息。例如：用udevadm info 查詢設備sda的model 和size信息：

[root@test~]# udevadm info-a -p /sys/block/sda | egrep "model|size"

    ATTR{size}=="62914560"

    ATTRS{model}=="VBOX HARDDISK   "

[root@test~]# udevadm info-a -p /sys/block/sda

Udevadminfo starts with the device specified by the devpath and then

walksup the chain of parent devices. It prints for every device

found,all possible attributes in the udev rules key format.

Arule to match, can be composed by the attributes of the device

andthe attributes from one single parent device.

  looking at device'/devices/pci0000:00/0000:00:0d.0/host2/target2:0:0/2:0:0:0/block/sda':

    KERNEL=="sda"

    SUBSYSTEM=="block"

    DRIVER==""

    ATTR{range}=="16"

    ATTR{ext_range}=="256"

    ATTR{removable}=="0"

    ATTR{ro}=="0"

    ATTR{size}=="62914560"

    ATTR{alignment_offset}=="0"

    ATTR{discard_alignment}=="0"

    ATTR{capability}=="52"

    ATTR{stat}=="   30322    6547  1191594   333118    7382    94590   811468  137604        0   154932  470661"

    ATTR{inflight}=="       0       0"

  looking at parent device'/devices/pci0000:00/0000:00:0d.0/host2/target2:0:0/2:0:0:0':

    KERNELS=="2:0:0:0"

    SUBSYSTEMS=="scsi"

    DRIVERS=="sd"

    ATTRS{device_blocked}=="0"

    ATTRS{type}=="0"

    ATTRS{scsi_level}=="6"

    ATTRS{vendor}=="ATA     "

    ATTRS{model}=="VBOX HARDDISK   "

    ATTRS{rev}=="1.0 "

    ATTRS{state}=="running"

    ATTRS{timeout}=="30"

    ATTRS{iocounterbits}=="32"

    ATTRS{iorequest_cnt}=="0x95a8"

    ATTRS{iodone_cnt}=="0x957d"

    ATTRS{ioerr_cnt}=="0x5"

    ATTRS{modalias}=="scsi:t-0x00"

    ATTRS{evt_media_change}=="0"

    ATTRS{dh_state}=="detached"

    ATTRS{queue_depth}=="31"

   ATTRS{queue_ramp_up_period}=="120000"

    ATTRS{queue_type}=="simple"

  looking at parent device'/devices/pci0000:00/0000:00:0d.0/host2/target2:0:0':

    KERNELS=="target2:0:0"

    SUBSYSTEMS=="scsi"

    DRIVERS==""

  looking at parent device'/devices/pci0000:00/0000:00:0d.0/host2':

    KERNELS=="host2"

    SUBSYSTEMS=="scsi"

    DRIVERS==""

  looking at parent device'/devices/pci0000:00/0000:00:0d.0':

    KERNELS=="0000:00:0d.0"

    SUBSYSTEMS=="pci"

    DRIVERS=="ahci"

    ATTRS{vendor}=="0x8086"

    ATTRS{device}=="0x2829"

    ATTRS{subsystem_vendor}=="0x0000"

    ATTRS{subsystem_device}=="0x0000"

    ATTRS{class}=="0x010601"

    ATTRS{irq}=="21"

    ATTRS{local_cpus}=="1"

    ATTRS{local_cpulist}=="0"

   ATTRS{modalias}=="pci:v00008086d00002829sv00000000sd00000000bc01sc06i01"

    ATTRS{numa_node}=="-1"

    ATTRS{enable}=="1"

    ATTRS{broken_parity_status}=="0"

    ATTRS{msi_bus}==""

  looking at parent device '/devices/pci0000:00':

    KERNELS=="pci0000:00"

    SUBSYSTEMS==""

DRIVERS=="" 

4.2 udev的簡單規則

產生網卡設備文件的規則：

SUBSYSTEM=="net",SYSFS{address}=="AA:BB:CC:DD:EE:FF", NAME="public_NIC"

該規則表示：如果存在設備的子系統為net，并且地址(MACaddress) 為“AA:BB:CC:DD:EE:FF”，為該設備產生一個名為public_NIC的設備文件。

為指定大小的磁盤產生符號鏈接的規則

SUBSYSTEM=="block",SYSFS{size}=="71096640", SYMLINK ="my_disk"

該規則表示：如果存在設備的子系統為block，并且大小為71096640(block)，則為該設備的設備文件名產生一個名為my_disk的符號鏈接。

通過外部命令為指定序列號的磁盤產生設備文件的規則

KERNEL=="sd*[0-9]",PROGRAM=="/lib/udev/scsi_id -g -s %p", \ RESULT=="35000c50000a7ef67",NAME +="root_disk%n"

該規則表示：如果存在設備的內核設備名稱是以sd 開頭( 磁盤設備)，以數字結尾(磁盤分區)，并且通過外部命令查詢該設備的SCSI_ID號為“35000c50000a7ef67”，則產生一個以root_disk開頭，內核號碼結尾的設備文件，并替換原來的設備文件（如果存在的話）。例如：產生設備名/dev/root_disk2，替換原來的設備名/dev/sda2。

運用這條規則，可以在/etc/fstab里保持系統分區名稱的一致性，而不會受驅動加載順序或者磁盤標簽被破壞的影響，導致操作系統啟動時找不到系統分區。

4.3 其他常用的udev命令

udevadm test（udevadm的子命令）：針對一個設備，在不需要uevent觸發的情況下模擬一次udev的運行，并輸出查詢規則文件的過程、所執行的行為、規則文件的執行結果。

Simulate a udevevent run for the given device, and print debugoutput

start_udev：start_dev命令重啟udev守護進程，并對所有的設備重新查詢規則目錄下所有的規則文件，然后執行所匹配的規則里的行為。通常使用該命令讓新的規則文件立即生效：

[root@test~]# start_udev

Startingudev: [ OK ]

start_udev一般沒有標準輸出，所有的udev相關信息都按照配置文件(udev.conf)的參數設置，由syslog記錄。

作者：SEian.G（苦練七十二變，笑對八十一難）

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