1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
|
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="application/xhtml+xml; charset=utf-8" />
<title>
9.3. Взаимодействие с устройствами и модулями
</title>
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="../stylesheets/lfs.css" />
<meta name="generator" content="DocBook XSL Stylesheets Vsnapshot" />
<link rel="stylesheet" href="../stylesheets/lfs-print.css" type=
"text/css" media="print" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
</head>
<body class="lfs" id="lfs-12.2">
<div class="navheader">
<h4>
Линукс с нуля - Версия 12.2
</h4>
<h3>
Глава 9. Системные настройки
</h3>
<ul>
<li class="prev">
<a accesskey="p" href="bootscripts.html" title=
"LFS-Bootscripts-20240825">Пред.</a>
<p>
LFS-Bootscripts-20240825
</p>
</li>
<li class="next">
<a accesskey="n" href="symlinks.html" title=
"Управление устройствами">След.</a>
<p>
Управление устройствами
</p>
</li>
<li class="up">
<a accesskey="u" href="chapter09.html" title=
"Глава 9. Системные настройки">Наверх</a>
</li>
<li class="home">
<a accesskey="h" href="../index.html" title=
"Линукс с нуля - Версия 12.2">Начало</a>
</li>
</ul>
</div>
<h1 class="sect1">
<a id="ch-config-udev" name="ch-config-udev"></a>9.3. Взаимодействие с
устройствами и модулями
</h1>
<div class="sect1" lang="ru" xml:lang="ru">
<p>
В <a class="xref" href="../chapter08/chapter08.html" title=
"Глава 8. Установка базового системного программного обеспечения">Глава 8</a>,
мы установили демон udev во время сборки <span class=
"phrase">udev</span> . Прежде чем мы углубимся в детали того, как
работает udev, необходимо кратко рассказать о предыдущих методах
взаимодействия с устройствами.
</p>
<p>
Системы Linux традиционно использовали метод статического создания
устройств, при котором огромное количество узлов устройств(иногда
буквально тысячи узлов) создавалось в <code class=
"filename">/dev</code>, независимо от того, существовали ли
соответствующие аппаратные устройства на самом деле. Обычно это
делалось с помощью скрипта <span class=
"command"><strong>MAKEDEV</strong></span>, который содержал ряд
вызовов команды <span class="command"><strong>mknod</strong></span> с
соответствующими основными и второстепенными номерами устройств, для
всех возможных вариантов, которые только могут существовать в мире.
</p>
<p>
Используя метод udev, узлы устройств создаются только для тех
устройств, которые обнаружены ядром. Эти узлы устройств создаются
каждый раз при загрузке системы; они хранятся в файловой системе
<code class="systemitem">devtmpfs</code> (виртуальная файловая
система, которая полностью находится в оперативной памяти). Узлы не
занимают много места в памяти и их общий размер незначителен.
</p>
<div class="sect2" lang="ru" xml:lang="ru">
<h2 class="sect2">
9.3.1. История
</h2>
<p>
В феврале 2000 года, новая файловая система <code class=
"systemitem">devfs</code> была принята в ветку ядра 2.3.46 и была
доступна на протяжении выпуска стабильных релизов ветки 2.4. Хотя
она и присутствовала в ядре, такой способ динамического создания
устройств никогда не получал поддержки от разработчиков ядра.
</p>
<p>
Основная проблема с подходом, принятым <code class=
"systemitem">devfs</code> была связана с обработкой обнаружения,
создания и назначения имен устройствам. Проблема связанная с
именованием узлов была самой важной. Общепринято, что если имена
устройств можно настраивать, политика именования устройств должна
выбираться системными администраторами, а не навязываться
разработчиками. Файловая система <code class=
"systemitem">devfs</code> также страдала от состояния гонки,
присущего её архитектуре; оно не могло быть исправлено без
существенной переработки ядра. <code class=
"systemitem">devfs</code> долгое время была помечена как устаревшая
и, наконец, была удалена из ядра в июне 2006 года.
</p>
<p>
При разработке нестабильной ветки ядра 2.5, позднее, выпущенной как
стабильный релиз 2.6, появилась новая виртуальная файловая система
<code class="systemitem">sysfs</code>. Задача этой файловой системы
заключалась в предоставление информации о конфигурации оборудования
системы процессам пользовательского пространства. С помощью этого
представления, видимого в пользовательском пространстве, стало
возможным разработать замену пользовательского пространства для
<code class="systemitem">devfs</code>.
</p>
</div>
<div class="sect2" lang="ru" xml:lang="ru">
<h2 class="sect2">
9.3.2. Реализация Udev
</h2>
<div class="sect3">
<h3 class="sect3">
9.3.2.1. Sysfs
</h3>
<p>
Краткое описание файловой системы <code class=
"systemitem">sysfs</code> было представлено выше. Можно задаться
вопросом, как <code class="systemitem">sysfs</code> получает
информацию об устройствах в системе, и о том, какие номера
устройств должны использоваться для них. Драйверы,
скомпилированные в ядро, регистрируют свои объекты в <code class=
"systemitem">sysfs</code> (внутри <code class=
"systemitem">devtmpfs</code>), по мере обнаружения ядром. Для
драйверов, которые скомпилированы в виде модулей, регистрация
происходит при его загрузке. После монтирования файловой системы
<code class="systemitem">sysfs</code> (в каталог <code class=
"filename">/sys</code>), данные, зарегистрированные драйверами, в
<code class="systemitem">sysfs</code>, станут доступны для
пользовательского пространства и udevd для обработки (включая
модификацию узлов устройств).
</p>
</div>
<div class="sect3">
<h3 class="sect3">
<a id="ch-config-udev-device-node-creation" name=
"ch-config-udev-device-node-creation"></a>9.3.2.2. Создание узла
устройства
</h3>
<p>
Файлы устройств создаются ядром в файловой системе <code class=
"systemitem">devtmpfs</code>. Любой драйвер, которому необходимо
зарегистрировать узел устройства, будет использовать для этого
<code class="systemitem">devtmpfs</code> (через системный драйвер
ядра). Когда экземпляр <code class="systemitem">devtmpfs</code>
монтируется в каталог <code class="filename">/dev</code>, узел
устройства будет доступен в пользовательском пространстве с
фиксированным именем, разрешениями и владельцем.
</p>
<p>
Через некоторое время, ядро отправит uevent в <span class=
"command"><strong>udevd</strong></span>. На основе правил,
которые указанны в файлах в каталогах <code class=
"filename">/etc/udev/rules.d</code>, <code class=
"filename">/lib/udev/rules.d</code>, и <code class=
"filename">/run/udev/rules.d</code>, <span class=
"command"><strong>udevd</strong></span> создаст дополнительные
символические ссылки на узлы устройств, или сменит разрешения,
владельца или группу, или изменит запись (имя) во внутренней базе
данных <span class="command"><strong>udevd</strong></span> для
этого объекта.
</p>
<p>
Правила в этих трёх каталогах пронумерованы и используются
совместно. Если <span class=
"command"><strong>udevd</strong></span> не может найти правило
для устройства, он оставит права доступа и владельца на
<code class="systemitem">devtmpfs</code>, которые были
установлены изначально.
</p>
</div>
<div class="sect3">
<h3 class="sect3">
<a id="module-loading" name="module-loading"></a>9.3.2.3.
Загрузка модуля
</h3>
<p>
Драйверы устройств, скомпилированные в виде модулей ядра могут
содержать встроенные псевдонимы. Псевдонимы можно увидеть
просмотрев вывод программы <span class=
"command"><strong>modinfo</strong></span>, обычно они связаны со
специфичными для шины идентификаторами устройств, которые
поддерживается модулем. Например, драйвер <span class=
"emphasis"><em>snd-fm801</em></span> подерживает PCI устройства с
идентификатором поставщика 0x1319 и идентификатором устройства
0x0801, и имеет псевдоним <code class=
"literal">pci:v00001319d00000801sv*sd*bc04sc01i*</code>. Для
большинства устройств, драйвер шины экспортирует псевдонимы
драйвера, которые будет обрабатывать устройство через
<code class="systemitem">sysfs</code>. Например, файл
<code class="filename">/sys/bus/pci/devices/0000:00:0d.0/modalias</code>
может содержать строку <code class=
"literal">pci:v00001319d00000801sv00001319sd00001319bc04sc01i00</code>.
Правила по умолчанию, которые предоставлены Udev, заставят
<span class="command"><strong>udevd</strong></span> вызвать
<span class="command"><strong>/sbin/modprobe</strong></span> с
содержимым, которое находится в значении переменной окружения
<code class="envar">MODALIAS</code> uevent (которое должно
совпадать с содержимым файла <code class=
"filename">modalias</code> в sysfs), тем самым загружая все
модули, чьи псевдонимы совпадают в строке после расширения
подстановочных знаков
</p>
<p>
В указанном примере, это означает, что в дополнение к
<span class="emphasis"><em>snd-fm801</em></span> будет загружен
устаревший (и нежелательный) драйвер <span class=
"emphasis"><em>forte</em></span>, если он будет доступен. Ниже
приведены способы, как можно предотвратить загрузку нежелательных
драйверов.
</p>
<p>
Само ядро также способно загружать модули для сетевых протоколов,
файловых систем и поддержки NLS по запросу.
</p>
</div>
<div class="sect3">
<h3 class="sect3">
9.3.2.4. Работа с устройствами с горячей заменой или
динамическими устройствами
</h3>
<p>
При подключении устройства, например, MP3-плеер, к универсальной
последовательной шине (USB), ядро распознает, что устройство
подключено, и генерирует событие uevent. Затем это событие
обрабатывается <span class=
"command"><strong>udevd</strong></span>, как было описано выше.
</p>
</div>
</div>
<
|
