Control devices with linux

How to Use Udev for Device Detection and Management in Linux

Udev (userspace /dev) is a Linux sub-system for dynamic device detection and management, since kernel version 2.6. It’s a replacement of devfs and hotplug.

It dynamically creates or removes device nodes (an interface to a device driver that appears in a file system as if it were an ordinary file, stored under the /dev directory) at boot time or if you add a device to or remove a device from the system. It then propagates information about a device or changes to its state to user space.

It’s function is to 1) supply the system applications with device events, 2) manage permissions of device nodes, and 3) may create useful symlinks in the /dev directory for accessing devices, or even renames network interfaces.

One of the pros of udev is that it can use persistent device names to guarantee consistent naming of devices across reboots, despite their order of discovery. This feature is useful because the kernel simply assigns unpredictable device names based on the order of discovery.

In this article, we will learn how to use Udev for device detection and management on Linux systems. Note that most if not all mainstream modern Linux distributions come with Udev as part of the default installation.

Learn Basics of Udev in Linux

The udev daemon, systemd-udevd (or systemd-udevd.service) communicates with the kernel and receives device uevents directly from it each time you add or remove a device from the system, or a device changes its state.

Udev is based on rules – it’s rules are flexible and very powerful. Every received device event is matched against the set of rules read from files located in /lib/udev/rules.d and /run/udev/rules.d.

You can write custom rules files in the /etc/udev/rules.d/ directory (files should end with the .rules extension) to process a device. Note that rules files in this directory have the highest priority.

To create a device node file, udev needs to identify a device using certain attributes such as the label, serial number, its major and minor number used, bus device number and so much more. This information is exported by the sysfs file system.

Whenever you connect a device to the system, the kernel detects and initializes it, and a directory with the device name is created under /sys/ directory which stores the device attributes.

The main configuration file for udev is /etc/udev/udev.conf, and to control the runtime behavior the udev daemon, you can use the udevadm utility.

To display received kernel events (uevents) and udev events (which udev sends out after rule processing), run udevadm with the monitor command. Then connect a device to your system and watch, from the terminal, how the device event is handled.

The following screenshot shows an excerpt of an ADD event after connecting a USB flash disk to the test system:

To find the name assigned to your USB disk, use the lsblk utility which reads the sysfs filesystem and udev db to gather information about processed devices.

From the output of the previous command, the USB disk is named sdb1 (absolute path should be /dev/sdb1 ). To query the device attributes from the udev database, use the info command.

How to Work with Udev Rules in Linux

In this section, we will briefly discuss how to write udev rules. A rule comprises of a comma-separated list of one or more key-value pairs. Rules allow you to rename a device node from the default name, modify permissions and ownership of a device node, trigger execution of a program or script when a device node is created or deleted, among others.

We will write a simple rule to launch a script when a USB device is added and when it is removed from the running system.

Let’s start by creating the two scripts:

$ sudo vim /bin/device_added.sh

Add the following lines in the device_added.sh script.

#!/bin/bash echo "USB device added at $(date)" >>/tmp/scripts.log

$ sudo vim /bin/device_removed.sh

Then add the following lines to device_removed.sh script.

#!/bin/bash echo "USB device removed at $(date)" >>/tmp/scripts.log

Save the files, close and make both scripts executable.

$ sudo chmod +x /bin/device_added.sh $ sudo chmod +x /bin/device_removed.sh

Next, let’s create a rule to trigger execution of the above scripts, called /etc/udev/rules.d/80-test.rules.

$ vim /etc/udev/rules.d/80-test.rules

Add these two following rules in it.

SUBSYSTEM=="usb", ACTION=="add", ENV=="usb_device", RUN+="/bin/device_added.sh" SUBSYSTEM=="usb", ACTION=="remove", ENV=="usb_device", RUN+="/bin/device_removed.sh"

«= + attachment_31087″ aria-describedby=»caption-attachment-31087″ style=»width: 612px» > Check Scripts Log After Adding USB Then the file should have an entry such as “USB device removed at date_time”, as shown in the screenshot.

For more information on how to write udev rules and manage udev, consult the udev and udevadm manual entries respectively, by running:

Summary

Udev is a remarkable device manager that provides a dynamic way of setting up device nodes in the /dev directory. It ensures that devices are configured as soon as they are plugged in and discovered. It propagates information about a processed device or changes to its state, to user space. If you have any questions or thoughts to share on this topic, use the feedback form.

Источник

Как использовать Udev для обнаружения устройств и управления ими в Linux

Udev (userspace /dev) — это подсистема Linux для динамического обнаружения устройств и управления ими, начиная с версии ядра 2.6. Это замена devfs и hotplug.

Она динамически создаёт или удаляет узлы устройств (интерфейс для драйвера устройства, который появляется в файловой системе, как если бы это был обычный файл, хранящийся в каталоге /dev) во время загрузки или если вы добавляете устройство или удаляете устройство из системы. Затем она передаёт информацию об устройстве или изменениях его состояния в пользовательское пространство.

Её функция состоит в том, чтобы 1) снабжать системные приложения событиями устройств, 2) управлять разрешениями узлов устройств и 3) создавать полезные символические ссылки в каталоге /dev для доступа к устройствам или даже переименовывать сетевые интерфейсы.

Одним из плюсов udev является то, что она может использовать постоянные имена устройств, чтобы гарантировать согласованное именование устройств при перезагрузке, несмотря на порядок их обнаружения. Эта функция полезна, потому что ядро просто назначает непредсказуемые имена устройств в зависимости от порядка обнаружения.

В этой статье мы узнаем, как использовать Udev для обнаружения устройств и управления ими в системах Linux. Обратите внимание, что большинство, если не все основные современные дистрибутивы Linux, поставляются с Udev как часть установки по умолчанию.

Изучите основы Udev в Linux

Демон udev, systemd-udevd (или systemd-udevd.service) взаимодействует с ядром и получает события устройства непосредственно от него каждый раз, когда вы добавляете или удаляете устройство из системы, или когда устройство меняет своё состояние.

Udev основан на правилах — правила гибкие и очень мощные. Каждое полученное событие устройства сопоставляется с набором правил, считываемых из файлов, расположенных в /lib/udev/rules.d, /usr/lib/udev/rules.d и /run/udev/rules.d.

Вы можете записать файлы пользовательских правил в каталог /etc/udev/rules.d/ (файлы должны заканчиваться расширением .rules) для обработки устройства. Обратите внимание, что файлы правил в этом каталоге имеют наивысший приоритет.

Чтобы создать файл узла устройства, udev необходимо идентифицировать устройство с помощью определённых атрибутов, таких как label, serial number (метка, серийный номер), его основной и дополнительный номер, номер устройства шины и многое другое. Эта информация экспортируется файловой системой sysfs.

Каждый раз, когда вы подключаете устройство к системе, ядро обнаруживает и инициализирует его, и в каталоге /sys/ создаётся каталог с именем устройства, в котором хранятся атрибуты устройства.

Главный файл конфигурации для udev — это /etc/udev/udev.conf, а для управления поведением демона udev во время выполнения вы можете использовать утилиту udevadm.

Чтобы отобразить полученные события ядра (uevents) и события udev (которые udev отправляет после обработки правила), запустите udevadm с командой monitor. Затем подключите устройство к вашей системе и наблюдайте с терминала, как обрабатывается событие устройства.

На следующем снимке экрана показан фрагмент события ADD после подключения USB-накопителя к тестовой системе:

Чтобы узнать имя, присвоенное вашему USB-диску, используйте утилиту lsblk, которая считывает файловую систему sysfs и udev db для сбора информации об обрабатываемых устройствах.

Исходя из вывода предыдущей команды, USB-диск называется sdb4 (абсолютный путь должен быть /dev/sdb4). Чтобы запросить атрибуты устройства из базы данных udev, используйте команду info.

Как работать с правилами Udev в Linux

В этом разделе мы кратко обсудим, как писать правила udev. Правило состоит из списка из одной или нескольких пар ключ-значение, разделённых запятыми. Правила позволяют вам, среди прочего, переименовать узел устройства с именем по умолчанию, изменить разрешения и владение узлом устройства, инициировать выполнение программы или сценария при создании или удалении узла устройства.

Мы напишем простое правило для запуска скрипта при добавлении USB-устройства и его удалении из работающей системы.

Начнём с создания двух скриптов:

sudo vim /bin/device_added.sh

Добавьте следующие строки в скрипт device_added.sh.

#!/bin/bash echo "USB device added at $(date)" >>/tmp/scripts.log

sudo vim /bin/device_removed.sh

Затем добавьте следующие строки в скрипт device_removed.sh.

#!/bin/bash echo "USB device removed at $(date)" >>/tmp/scripts.log

Сохраните файлы, закройте и сделайте оба сценария исполняемыми.

sudo chmod +x /bin/device_added.sh sudo chmod +x /bin/device_removed.sh

Затем давайте создадим правило для запуска выполнения вышеуказанных сценариев, которое называется /etc/udev/rules.d/80-test.rules.

vim /etc/udev/rules.d/80-test.rules

Добавьте в него эти два следующих правила.

SUBSYSTEM=="usb", ACTION=="add", ENV=="usb_device", RUN+="/bin/device_added.sh" SUBSYSTEM=="usb", ACTION=="remove", ENV=="usb_device", RUN+="/bin/device_removed.sh"

• «==»: оператор для сравнения на равенство.
• «+=»: оператор для добавления значения к ключу, содержащему список записей.
• SUBSYSTEM: соответствует подсистеме устройства события.
• ACTION: соответствует названию действия события.
• ENV : соответствует значению свойства устройства, в данном случае типу устройства.
• RUN: указывает программу или сценарий, выполняемый как часть обработки события.

sudo udevadm control --reload