在linux下使用udev获取热插拔（hotplug）事件

淡淡的烟草味﹌ 2022-11-01 04:19 290阅读 0赞

[https://blog.csdn.net/u012247418/article/details/80555556?utm\_medium=distribute.pc\_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-5.control&dist\_request\_id=43a1f2c7-77bf-4244-b079-7595b57d8dae&depth\_1-utm\_source=distribute.pc\_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-5.control][https_blog.csdn.net_u012247418_article_details_80555556_utm_medium_distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-5.control_dist_request_id_43a1f2c7-77bf-4244-b079-7595b57d8dae_depth_1-utm_source_distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-5.control]

udev是一种工具，它能够根据系统中的硬件设备的状态动态更新设备文件，包括设备文件的创建，删除等，设备文件通常放在/dev目录下。使用udev后，在/dev目录下就只包含系统中真正存在的设备。udev同时提供了监视接口，当设备的状态改变时，监视接口可以向应用程序报告发生的事件，当设备加入系统或从系统移除时都可以接到通知。

udev只支持linux-2.6及以上版本的内核，因为udev严重依赖于sysfs文件系统提供的信息，而sysfs文件系统只在linux-2.6内核中才有。

udev能够实现所有devfs实现的功能。但udev运行在用户模式中，而devfs运行在内核模式中。

**作用：**

1. 动态创建或删除设备文件

2. 遍历sysfs设备文件

3. hotplug（利用netlink）

使用udev需要先安装libudev库，在程序中包含libudev.h头文件，并且在编译时加上-ludev告诉编译器去链接udev库。

**1. 安装libudev**

sudo apt-get install libudev-dev

**2. 编写测试代码udev-hotplugin.c**

1.  `#include <unistd.h>`
2.  `#include <stdio.h>`
3.  `#include <stdlib.h>`
4.  `#include <errno.h>`
5.  `#include <signal.h>`
6.  `#include <sys/time.h>`
7.  `#include <sys/socket.h>`
8.  `#include <sys/un.h>`
9.  `#include <sys/select.h>`
10. `#include <linux/types.h>`
11. `#include <linux/netlink.h>`
12. `#include <libudev.h>`
13.  
14.  
15. `#undef asmlinkage`
16. `#ifdef __i386__`
17. `#define asmlinkage __attribute__((regparm(0)))`
18. `#else`
19. `#define asmlinkage`
20. `#endif`
21.  
22.  
23. `static int udev_exit;`
24.  
25. `static void asmlinkage sig_handler(int signum)`
26. `{`
27. `if (signum == SIGINT || signum == SIGTERM)`
28. `udev_exit = 1;`
29. `}`
30.  
31.  
32. `static void print_device(struct udev_device *device, const char *source, int env)`
33. `{`
34. `struct timeval tv;`
35. `struct timezone tz;`
36. `gettimeofday(&tv, &tz);`
37.  
38. `printf("%-6s[%llu.%06u] %-8s %s (%s)\n",`
39. `source,`
40. `(unsigned long long) tv.tv_sec, (unsigned int) tv.tv_usec,`
41. `udev_device_get_action(device),`
42. `udev_device_get_devpath(device),`
43. `udev_device_get_subsystem(device));`
44.  
45. `if (env) {`
46. `struct udev_list_entry *list_entry;`
47. `udev_list_entry_foreach(list_entry, udev_device_get_properties_list_entry(device))`
48. `printf("%s=%s\n",`
49. `udev_list_entry_get_name(list_entry),`
50. `udev_list_entry_get_value(list_entry));`
51. `printf("\n");`
52. `}`
53.  
54. `}`
55.  
56.  
57. `int udevadm_monitor(struct udev *udev)`
58. `{`
59. `struct sigaction act;`
60. `int env = 0;`
61. `int print_kernel = 1;`
62. `struct udev_monitor *kernel_monitor = NULL;`
63. `fd_set readfds;`
64. `int rc = 0;`
65.  
66. `if (getuid() != 0) {`
67. `fprintf(stderr, "root privileges needed to subscribe to kernel events\n");`
68. `goto out;`
69. `}`
70.  
71. `/* set signal handlers */`
72. `memset(&act, 0x00, sizeof(struct sigaction));`
73. `act.sa_handler = (void (*)(int)) sig_handler;`
74. `sigemptyset(&act.sa_mask);`
75. `act.sa_flags = SA_RESTART;`
76. `sigaction(SIGINT, &act, NULL);`
77. `sigaction(SIGTERM, &act, NULL);`
78.  
79. `printf("monitor will print the received events.\n");`
80.  
81. `if (print_kernel) {`
82. `kernel_monitor = udev_monitor_new_from_netlink(udev, "udev"); //这里的udev源码中没有"udev"这个参数，不加进去返回值就为NULL，所以要加这个`
83. `if (kernel_monitor == NULL) {`
84. `rc = 3;`
85. `printf("udev_monitor_new_from_netlink() error\n");`
86. `goto out;`
87. `}`
88.  
89. `if (udev_monitor_enable_receiving(kernel_monitor) < 0) {`
90. `rc = 4;`
91. `goto out;`
92. `}`
93.  
94. `printf("UEVENT the kernel uevent: \n");`
95. `}`
96.  
97. `printf("\n");`
98. `while (!udev_exit) {`
99. `int fdcount;`
100. `FD_ZERO(&readfds);`
101.  
102. `if (kernel_monitor != NULL)`
103. `FD_SET(udev_monitor_get_fd(kernel_monitor), &readfds);`
104.  
105. `fdcount = select(udev_monitor_get_fd(kernel_monitor)+1, &readfds, NULL, NULL, NULL);`
106. `if (fdcount < 0) {`
107. `if (errno != EINTR)`
108. `fprintf(stderr, "error receiving uevent message: %m\n");`
109. `continue;`
110. `}`
111.  
112. `if ((kernel_monitor != NULL) && FD_ISSET(udev_monitor_get_fd(kernel_monitor), &readfds)) {`
113. `struct udev_device *device;`
114. `device = udev_monitor_receive_device(kernel_monitor);`
115. `if (device == NULL)`
116. `continue;`
117. `print_device(device, "UEVENT", env);`
118. `udev_device_unref(device);`
119. `}`
120.  
121. `}`
122.  
123. `out:`
124. `udev_monitor_unref(kernel_monitor);`
125. `return rc;`
126. `}`
127.  
128.  
129.  
130. `int main(int argc, char *argv[])`
131. `{`
132. `struct udev *udev;`
133. `int rc = 1;`
134.  
135. `udev = udev_new();`
136. `if (udev == NULL)`
137. `goto out;`
138.  
139. `udevadm_monitor(udev);`
140. `goto out;`
141. `rc = 2;`
142.  
143. `out:`
144. `udev_unref(udev);`
145. `return rc;`
146. `}`

**3. 测试**

1）编译

gcc -o udevhotplug udev-hotplugin.c -ludev

2）以root权限执行

sudo ./udevhotplug

当插拔一个USB设备时，显示如下：

![20180603121427219][]

**4. libudev API介绍**

4.1 初始化

首先调用**udev\_new**，创建一个udev library context。udev library context采用引用记数机制，创建的context默认引用记数为1，使用udev\_ref和udev\_unref增加或减少引用记数，如果引用记数为0，则释放内部资源。

4.2 枚举设备

使用udev\_enumrate\_new创建一个枚举器，用于扫描系统已接设备。使用udev\_enumrate\_ref和udev\_enumrate\_unref增加或减少引用记数。

使用udev\_enumrate\_add\_match/nomatch\_xxx系列函数增加枚举的过滤器，过滤关键字以字符表示，如"block"设备。

使用udev\_enumrate\_scan\_xxx系列函数扫描/sys目录下，所有与过滤器匹配的设备。扫描完成后的数据结构是一个链表，使用udev\_enumerate\_get\_list\_entry获取链表的首个结点，使用udev\_list\_entry\_foreach遍历整个链表。

4.3 监控设备插拔 udev的设备插拔基于netlink实现。

1）使用**udev\_monitor\_new\_from\_netlink**创建一个新的monitor，函数的第二个参数是事件源的名称，可选"kernel"或"udev"。基于"kernel"的事件通知要早于"udev"，但相关的设备结点未必创建完成，所以一般应用的设计要基于"udev"进行监控。

2）使用**udev\_monitor\_filter\_add\_match\_subsystem\_devtype**增加一个基于设备类型的udev事件过滤器，例如: "block"设备。

3）使用**udev\_monitor\_enable\_receiving**启动监控过程。监控可以使用**udev\_monitor\_get\_fd**获取一个文件描述符，基于返回的fd可以执行poll操作，简化程序设计。

4）插拔事件到达后，可以使用**udev\_monitor\_receive\_device**获取产生事件的设备映射。调用**udev\_device\_get\_action**可以获得一个字符串："add"或者"remove"，以及"change", "online", "offline"等，但后三个未知什么情况下会产生。

4.4 获取设备信息

使用udev\_list\_entry\_get\_name可以得到一个设备结点的sys路径，基于这个路径使用udev\_device\_new\_from\_syspath可以创建一个udev设备的映射，用于获取设备属性。获取设备属性使用udev\_device\_get\_properties\_list\_entry，返回一个存储了设备所有属性信息的链表，使用udev\_list\_entry\_foreach遍历链表，使用udev\_list\_entry\_get\_name和udev\_list\_entry\_get\_value获取属性的名称和值。

[https_blog.csdn.net_u012247418_article_details_80555556_utm_medium_distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-5.control_dist_request_id_43a1f2c7-77bf-4244-b079-7595b57d8dae_depth_1-utm_source_distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-5.control]: https://blog.csdn.net/u012247418/article/details/80555556?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-5.control&dist_request_id=43a1f2c7-77bf-4244-b079-7595b57d8dae&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-5.control
[20180603121427219]: /images/20221024/f029e4700cd54f048484c7aef6e5b4e0.png