介绍现代Linux系统的设备管理

　　现代Linux发行版可以在已经运行的系统里面识别一个新加入的硬件。有许多用户友好的发行版，比如Ubuntu，可以在像iPod这样的移动设备插入系统时自动运行指定的应用程序，比如Rhythmbox。

　　Linux发行版里面的热插拔（这个词用于描述将设备插入已经运行的系统的过程）功能是三个组件的融合：Udev, HAL, and Dbus.

　　Udev为已经连接在系统上面的设备节点提供一个动态设备目录。当设备插入或移出系统的时候，Udev就在 /dev目录下面创建或者删除设备节点文件。Dbus类似于系统总线，主要用于进程间通信。HAL从Udev的服务中获取信息，当一个设备连接到系统时它 就创建关于这个设备的XML描述。然后它会通过Dbus通知相应的桌面应用程序，比如说Nautilus，Nautius则会打开这个新挂载设备上面的文 件。

　　本文只关注Udev, 是它完成了基本的设备识别。

　　什么是Udev?

　　Udev是Linux 2.6内核的设备管理器，它在/dev目录下动态地创建/移除设备节点。它是devfs和hotplug的继承者，运行在用户空间，并且用户可以用Udev规则来改变设备的命名。

　　Udev依赖2.5内核引入的sysfs文件系统。sysfs是的设备在用户空间可见。每当一个设备被加入或移除，就会产生内核事件通知用户空间的Udev。

　　在早期的发行中常使用一个外部二进制文件/sbin/hotplug来将设备状态的改变通知Udev。现在这个工具已经被替换掉，Udev可以通过Netlink直接监听这些事件了。

　　为什么我们需要它 ?

　　在早期的内核中/dev目录包括一些静态的设备文件。而使用动态设备创建后，只有那些真正存在于系统中的设备节点才会被创建。让我们来看看静态/dev目录的缺点，正是这些缺点导致了Udev的开发。

　　在/dev的设备节点中精确辨别一个硬件设备的问题

　　在系统启动过程中，内核会为一个识别到的硬件设备分配一个主/次设备号对。让我们考虑两个硬盘，连接/校准的的方式是一个连接到主接口，另一个连接 到从接口。Linux系统会称它们为/dev/hda和/dev/hdb。现在，如果我们交换两个磁盘，那么它们的设备名也会改变。这使得将一个可用的动 态设备节点定位到正确的设备发生困难。当有一堆的硬盘连接在系统时，情况会变得更加糟糕。

　　Udev通过/dev目录提供了一个永久性设备命名系统，使得定位设备变得容易。

　　下面是一个例子，显示了Udev为接入系统的硬盘创建的永久性符号链接。

　　$ ls -lR /dev/disk//dev/disk/by-id:lrwxrwxrwx 1 root root 9 Jul 4 06:48 scsi-SATA_WDC_WD800JD-75M_WD-WMAM9UT48593 -> ../../sda lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 scsi-SATA_WDC_WD800JD-75M_WD-WMAM9UT48593-part1 -> ../../sda1lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 scsi-SATA_WDC_WD800JD-75M_WD-WMAM9UT48593-part2 -> ../../sda2lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 scsi-SATA_WDC_WD800JD-75M_WD-WMAM9UT48593-part3 -> ../../sda3lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 scsi-SATA_WDC_WD800JD-75M_WD-WMAM9UT48593-part4 -> ../../sda4lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 scsi-SATA_WDC_WD800JD-75M_WD-WMAM9UT48593-part5 -> ../../sda5lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 scsi-SATA_WDC_WD800JD-75M_WD-WMAM9UT48593-part6 -> ../../sda6lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 scsi-SATA_WDC_WD800JD-75M_WD-WMAM9UT48593-part7 -> ../../sda7/dev/disk/by-label:lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 1 -> ../../sda6lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 boot1 -> ../../sda2lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 project -> ../../sda3lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 SWAP-sda7 -> ../../sda7/dev/disk/by-path:lrwxrwxrwx 1 root root 9 Jul 4 06:48 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0 -> ../../sdalrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part1 -> ../../sda1lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part2 -> ../../sda2lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part3 -> ../../sda3lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part4 -> ../../sda4lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part5 -> ../../sda5lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part6 -> ../../sda6lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part7 -> ../../sda7/dev/disk/by-uuid:lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 18283DC6283DA422 -> ../../sda1lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 25a4068c-e84a-44ac-85e6-461b064d08cd -> ../../sda6lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 3ea7cf15-511b-407a-a56b-c6bfa046fd9f -> ../../sda5lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 8878a0a4-604e-4ddf-b62c-637c4fa84d3f -> ../../sda2lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 4 06:48 e50bcd6d-61ea-4b05-81a8-3cbe17ad6674 -> ../../sda3永久性设备命名为识别硬件设备省去了很多麻烦。

　　/dev中的巨多设备节点

　　在设备节点的静态创建模型中，没有办法可以分辨出硬件设备是否真的存在于系统之中。因此，所有这会儿被Linux认识的设备都会创建好设备节点。/dev中巨大数目的设备节点使得鉴别一个系统中存在的设备变得困难。

　　主/次设备号对不够了

　　近年来需要包含的静态设备节点的数目增加得太多，以至于以前所使用的8位模式用来处理所有的设备变得不够用了。因此主/次设备号对开始用光了。

　　字符设备和块设备拥有固定分配的主/次设备号对。分配主/次设备号对的官方机构是Linux Assigned Name and Number Authority。但是，一台机器不会使用所有可能的设备，因此一个系统中肯定有未使用的主/次设备号。在这种情况下，那台机器的内核就可以借用那些未使用设备的主/次设备号，给其他一些需要的设备。

　　有时候这样会产生问题。因为用户空间操作设备的应用程序未必会感知设备号的变化。对于用户空间的程序，LANANA分配的设备号非常重要。因此，主/次设备号的改变必须通知这些应用程序。这被称为主/次设备号的动态分配，Udev完成了这项任务。

[1] [2] [3] 下一页