• udev

linux用户空间设备管理(Linux userspace device management)，在kernel 2.6.13后被使用，动态提供了在系统中实际存在的设备节点。
udev与不同的发布版本有很强的依赖性。一个系统如果没有安装正确的udev版本，有可能造成无法启动或者工作不正常。udev的开发团队也不推荐使用新版本替代系统当前版本的udev.
随着udev发布的工具和规则文件可以改变为己用，不是公共的API。不要直接从外部程序调用/lib/udev目录下的私有工具，因为在下一个发布版本中有可能不存在这个私有工具。获取udev相关信息只通过udevadm和libudev。在/lib/udev和/dev/.udev目录下的所有Tools和rules都是私有的，可能在不同版本中不同。
udev要求：
  支持sysfs, procfs, signalfd, inotify,unix domain sockets, networking and hotplug的Linux kernel。
需要配置kernel的以下选项：
   CONFIG_HOTPLUG=y
      CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH=""
      CONFIG_NET=y
      CONFIG_UNIX=y
      CONFIG_SYSFS=y
      CONFIG_SYSFS_DEPRECATED*=n
      CONFIG_PROC_FS=y
      CONFIG_INOTIFY_USER=y
      CONFIG_SIGNALFD=y  
 可选项： 
   CONFIG_TMPFS=y
      CONFIG_TMPFS_POSIX_ACL=y (user ACLs for device nodes)
      CONFIG_BLK_DEV_BSG=y (SCSI devices)
 如果CONFIG_SYSFS_DEPRECATED*=y则udev将不可用。
 kernel配置中禁用掉/sbin/hotplug，如果未禁用，将导致系统不稳定，因为kernel并行创建了许多进程，会出现内存溢出。
 需要将proc文件系统挂到/proc，将sysfs挂载到/sys,因为udev会需要这些目录。

udev在系统启动时，将devtmpfs挂载到/dev目录下，udev管理kernel创建的设备节点的权限和所有权，udev会创建附加的软链接。udev也可以使用tmpfs文件系统，像/dev/null, /dev/console, /dev/kmsg这样的静态结点，需要在udev开始时创建。
 udev守护进程通过内核的方式来开始处理设备事件，启动过程中，kernel将为所有udev配置的所有已存在的设备发送事件，通常是通过以下命令：
   /sbin/udevadm trigger --type=subsystems 
      /sbin/udevadm trigger --type=devices
  重启udev守护进程不需要已存在设备的规则。
  规则改变后会自动识别，不需要重启守护进程或者发送信号。
  
基于kernel的发送设备文件创建/移除的事件，udev在/dev目录下创建/移除结点。
所有的kernel事件与一组指定的规则相匹配，这些规则与事件处理函数和kernel模块有关。所有的设备结点都需要主设备号、从设备号。udev还可以创建所有权限，以及软连接来指向结点，和事件处理函数。

• 为什么使用udev

在此之前的设备文件管理方法（静态文件和devfs）有几个缺点：

*不确定的设备映射。特别是那些动态设备，比如USB设备，设备文件到实际设备的映射并不可靠和确定。举一个例子：如果你有两个USB打印机。一个可能称 为/dev/usb/lp0,另外一个便是/dev/usb/lp1。但是到底哪个是哪个并不清楚，lp0,lp1和实际的设备没有一一对应的关系，因为 他可能因为发现设备的顺序，打印机本身关闭等原因而导致这种映射并不确定。理想的方式应该是：两个打印机应该采用基于他们的序列号或者其他标识信息的唯一 设备文件来映射。但是静态文件和devfs都无法做到这点。

*没有足够的主/辅设备号。我们知道，每一个设备文件是有两个8位的数字：一个是主设备号 ，另外一个是辅设备号来分配的。这两个8位的数字加上设备类型（块设备或者字符设备）来唯一标识一个设备。不幸的是，关联这些身边的的数字并不足够。

*/dev目录下文件太多。一个系统采用静态设备文件关联的方式，那么这个目录下的文件必然是足够多。而同时你又不知道在你的系统上到底有那些设备文件是激活的。

*命名不够灵活。尽管devfs解决了以前的一些问题，但是它自身又带来了一些问题。其中一个就是命名不够灵活；你别想非常简单的就能修改设备文件的名字。缺省的devfs命令机制本身也很奇怪，他需要修改大量的配置文件和程序。;

*内核内存使用，devfs特有的另外一个问题是，作为内核驱动模块，devfs需要消耗大量的内存，特别当系统上有大量的设备时（比如上面我们提到的系统一个上有好几千磁盘时）

udev的目标是想解决上面提到的这些问题，他通采用用户空间(user-space)工具来管理/dev/目录树，他和文件系统分开。知道如何改变缺省配置能让你之大如何定制自己的系统，比如创建设备字符连接，改变设备文件属组，权限等。

• udev的配置文件

一般放在/etc/udev/和/lib/udev/。udev的主配置文件是/etc/udev/udev.conf，里面主要设置
udev_root和udev_log。udev_root指定放置设备结点的位置，默认是/dev。udev_log保存记录优先级，有效的值为err, info和debug或者syslog优先级支持的数字。
udev的规则文件
一般存放在/lib/udev/rules.d/和/etc/udev/rules.d/，前者存放默认的规则，后者存放自定义的规则。还有一个存放临时规则的目录/run/udev/rules.d/。这些规则汇总后按字母排序。但是/etc/udev/rules.d/下面的同名规则优先于/lib/udev/rules.d/默认的规则。
规则文件必须以.rules会后缀，否则被忽略。
规则文件支持：==,!=,=,+=,:=，*，？，[]。分别表示相等，不等，赋值，添加入列，终极赋值(后面的无效),[]配置之中某一个，[0-9]表示0到9中的一个。
关键字：ACTION，DEVPATH,KERNEL,NAME,SYMLINK,SYBSYSTEM,DRIVER,ATTR{filename},KERNELS,SYBSYSTEMS,DRIVERS,ATTRS{filename},TAGS,ENV{key},TAG,TEST{octal mod mask},PROGRAM,RESULT。
ACTION：事件活动名称；常用ACTION=="add"或者ACTION=="remove"表示添加或移除。
DEVPATH：事件设备路径；比如/dev
KERNEL:事件设备名称;如：sd[a-z][0-9]
NAME：结点或者网络接口名；设置一次，可全局使用。
SYBSYSTEM：事件设备子系统;比如：usb,sound,net
DRIVER：事件设备驱动名,比如：usb
ATTR{filename}：匹配事件设备的sysfs属性值。
PROGRAM：执行匹配的程序，返回0，为真。
ENV{key}:环境变量
RESULT：返回最后PROGRAM调用的字串。
RUN：为指定的设备添加PROGRAM列表。
LABEL：常和GOTO使用。
BUS：总线的名字，比如IDE,USB
OPTIONS：特殊选项；last_rule为这类设备规则执行；ignore_device 忽略当前规则； ignore_remove 忽略接下来的并移走请求，all_partitions 为所有的磁盘分区创建设备文件。
更多参数请man udev.

libudev参考手册：
libudev主要由以下六部分组成：
{
   udev  
   udev_list
   udev_device
   udev_monitor
   udev_enumerate
   udev_queue
}

udev结构体：主要保存从配置文件读取的默认值。

struct udev {
 int refcount;
 void (*log_fn)(struct udev *udev,
         int priority, const char *file, int line, const char *fn,
         const char *format, va_list args);
 void *userdata;
 char *sys_path;
 char *dev_path;
 char *rules_path;
 char *run_config_path;
 char *run_path;
 struct udev_list_node properties_list;
 int log_priority;
};
udev_list_entry结构体：设备链表入口
struct udev_list_entry {
 struct udev_list_node node;
 struct udev *udev;
 struct udev_list_node *list;
 char *name;
 char *value;
 int num;
};
udev_device结构体：udev设备链表
struct udev_device {
 struct udev *udev;
 struct udev_device *parent_device;
 char *syspath;
 const char *devpath;
 char *sysname;
 const char *sysnum;
 char *devnode;
 mode_t devnode_mode;
 char *subsystem;
 char *devtype;
 char *driver;
 char *action;
 char *devpath_old;
 char *knodename;
 char *id_filename;
 char **envp;
 char *monitor_buf;
 size_t monitor_buf_len;
 struct udev_list_node devlinks_list;
 struct udev_list_node properties_list;
 struct udev_list_node sysattr_value_list;
 struct udev_list_node sysattr_list;
 struct udev_list_node tags_list;
 unsigned long long int seqnum;
 unsigned long long int usec_initialized;
 int timeout;
 int devlink_priority;
 int refcount;
 dev_t devnum;
 int ifindex;
 int watch_handle;
 int maj, min;
 bool parent_set;
 bool subsystem_set;
 bool devtype_set;
 bool devlinks_uptodate;
 bool envp_uptodate;
 bool tags_uptodate;
 bool driver_set;
 bool info_loaded;
 bool db_loaded;
 bool uevent_loaded;
 bool is_initialized;
 bool sysattr_list_read;
 bool db_persist;
};
udev_monitor结构体：udev设备事件源
struct udev_monitor {
 struct udev *udev;
 int refcount;
 int sock;
 struct sockaddr_nl snl;
 struct sockaddr_nl snl_trusted_sender;
 struct sockaddr_nl snl_destination;
 struct sockaddr_un sun;
 socklen_t addrlen;
 struct udev_list_node filter_subsystem_list;
 struct udev_list_node filter_tag_list;
 bool bound;
};
udev_enumerate结构体：查找和排序sys设备
struct udev_enumerate {
 struct udev *udev;
 int refcount;
 struct udev_list_node sysattr_match_list;
 struct udev_list_node sysattr_nomatch_list;
 struct udev_list_node subsystem_match_list;
 struct udev_list_node subsystem_nomatch_list;
 struct udev_list_node sysname_match_list;
 struct udev_list_node properties_match_list;
 struct udev_list_node tags_match_list;
 struct udev_device *parent_match;
 struct udev_list_node devices_list;
 struct syspath *devices;
 unsigned int devices_cur;
 unsigned int devices_max;
 bool devices_uptodate:1;
 bool match_is_initialized;
};
udev_queue结构体：存取当前活动事件
struct udev_queue {
 struct udev *udev;
 int refcount;
 struct udev_list_node queue_list;
 struct udev_list_node failed_list;
};

udev代码的一般编译选项：
./configure \
    --prefix=/usr \
    --sysconfdir=/etc \
    --sbindir=/sbin \
    --libdir=/usr/lib64 \
    --with-rootlibdir=/lib64 \
    --libexecdir=/lib/udev 
   

更多资料可以参阅：
 http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/libudev/
 http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/gudev/

摘自：http://blog.csdn.net/lqrensn/article/details/8097288