Orangepi Zero2—— Linux的热拔插UDEV机制

简介

udev是一个设备管理工具，udev以守护进程的形式运行，通过侦听内核发出来的uevent来管
理/dev目录下的设备文件。udev在用户空间运行，而不在内核空间 运行。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。

守护进程

Linux Daemon（守护进程）是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行
某种任务或等待处理某些发生的事件。它不需要用户输入就能运行而且提供某种服务，不是对整个
系统就是对某个用户程序提供服务。Linux系统的大多数服务器就是通过守护进程实现的。常见的
守护进程包括系统日志进程syslogd、 web服务器httpd、邮件服务器sendmail和数据库服务器
mysqld等。守护进程的名称通常以d结尾

UDEV守护进程，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。
基本特点

• 生存周期长[非必须]，一般操作系统启动的时候就启动，关闭的时候关闭。
• 守护进程和终端无关联，也就是他们没有控制终端，所以当控制终端退出，也不会导致守护进程退
  出
• 守护进程是在后台运行，不会占着终端，终端可以执行其他命令
• 一个守护进程的父进程是init进程，因为它真正的父进程在fork出子进程后就先于子进程exit退出
  了，所以它是一个由init继承的孤儿进程

linux操作系统本身是有很多的守护进程在默默执行，维持着系统的日常活动。大概30-50个　　
输入命令可以查看守护进程

ps -efj

解析：

• ppid = 0：内核进程，跟随系统启动而启动，生命周期贯穿整个系统。
• cmd列名带[]这种，叫内核守护进程
• 老祖init：也是系统守护进程，它负责启动各运行层次特定的系统服务；所以很多进程的PPID是init，也
  负责收养孤儿进程。
• cmd列中名字不带[]的普通守护进程（用户集守护进程）

守护进程开发方式

Linux守护进程
Linux守护进程

助damon()函数

#include 
int daemon(int nochdir, int noclose);

函数参数：

• nochdir：为0时表示将当前目录更改至“/”
• noclose：为0时表示将标准输入、标准输出、标准错误重定向至“/dev/null”

返回值：

• 成功则返回0，失败返回-1

获取退出信号，执行回调函数

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
//C 库函数 char *asctime(const struct tm *timeptr) 返回一个指向字符串的指针，它代表了结构 struct timeptr 的日期和时间。
//C 库函数 struct tm *localtime(const time_t *timer) 使用 timer 的值来填充 tm 结构。timer 的值被分解为 tm 结构，并用本地时区表示。
/*
struct tm {
	int tm_sec; 秒，范围从 0 到 59
	int tm_min; 分，范围从 0 到 59
	int tm_hour; 小时，范围从 0 到 23
	int tm_mday; 一月中的第几天，范围从 1 到 31
	int tm_mon; 月份，范围从 0 到 11
	int tm_year; 自 1900 起的年数
	int tm_wday; 一周中的第几天，范围从 0 到 6
	int tm_yday; 一年中的第几天，范围从 0 到 365
	int tm_isdst; 夏令时
};
*/
static bool flag = true;
void handler(int sig)
{
	printf("I got a signal %d\nI'm quitting.\n", sig);
	flag = false;
}
int main()
{
	time_t t;
	int fd;
	//创建守护进程
	if(-1 == daemon(0, 0))
	{
		printf("daemon error\n");
		exit(1);
	}
	//设置信号处理函数
	struct sigaction act;
	//配置signaction参数
	act.sa_handler = handler;
	sigemptyset(&act.sa_mask);
	act.sa_flags = 0;
	//识别SIGQUIT，调用handler函数
	if(sigaction(SIGQUIT, &act, NULL))
	{
		printf("sigaction error.\n");
		exit(0);
	}
	//进程工作内容
	while(flag)
	{
		fd = open("/home/orangepi/daemon.log", O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND,0644);
		if(fd == -1)
		{
			printf("open error\n");
		}
		t = time(0);
		char *buf = asctime(localtime(&t));
		write(fd, buf, strlen(buf));
		close(fd);
		sleep(10);
	}
	return 0;
}

sudo vi /etc/rc.local 开机自启动，绝对路径加程序名字

守护进程和后台进程的区别

1. 守护进程和终端不挂钩；后台进程能往终端上输出东西(和终端挂钩)；
2. 守护进程关闭终端时不受影响，守护进程不会随着终端的退出而退出；

守护进程应用

需求：要求语音刷手机的程序一直保持运行，防止应用程序崩溃意外
编写判断某进程是否在运行的实例：
原理：通过对比ps -elf |grep douyin|grep -v grep指令结果是否包含douyin

#include 
#include 
int main()
{
	FILE *file;
	char buffer[128] = {'\0'};
	char *cmd = "ps -elf |grep douyin|grep -v grep";
	//popen的返回值是文件指针，第一个参数是字符串，第二个参数是返回值指向的文件是可读还是可写
	file = popen(cmd, "r");
	/*

	char*fgets(char*s,intn,FILE*stream);
	函数参数说明：
	第一个参数是接收参数，用于接收输入文件流的字符串，
	第二个参数n是字符串传输长度限定参数，表示当接收了n-1个字符时停止写入，
	第三个参数是文件流(就是fopen函数返回的文件流)，也可以是输入流stdin。
	使用这个函数需要include头文件。
	*/
	fgets(buffer, 128, file);
	if(strstr(buffer, "douyin") != NULL){
		printf("douyinPro is running\n");
	}else{
		printf("douyinPro is not running\n");
	}
	printf("BUFFER:%s\n",buffer);
}

守护进程不让控制程序退出实例：

两个功能函数

• 一个是识别douyin程序是否退出
• 一个是识别到程序退出后再执行该守护进程里面的程序，即重新启动douyin程序

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
static bool flag = true;
void handler(int sig)
{
	printf("I got a signal %d\nI'm quitting.\n", sig);
	flag = false;
}
int judMent()
{
	FILE *file;
	char buffer[128] = {'\0'};
	char *cmd = "ps -elf |grep douyinUtils|grep -v grep";
	file = popen(cmd, "r");
	fgets(buffer, 128, file);
	if(strstr(buffer, "douyinUtils") != NULL){
		return 0;
	}else{
		return -1;
	}
		printf("BUFFER:%s\n",buffer);
	}
int main()
{
	time_t t;
	int fd;
	//创建守护进程
	if(-1 == daemon(0, 0))
	{
		printf("daemon error\n");
		exit(1);
	}
	//设置信号处理函数
	struct sigaction act;
	act.sa_handler = handler;
	sigemptyset(&act.sa_mask);
	act.sa_flags = 0;
	if(sigaction(SIGQUIT, &act, NULL))
	{
		printf("sigaction error.\n");
		exit(0);
	}
	//进程工作内容
	while(flag)
	{
		if( judMent() == -1){
			system("/home/orangepi/hardwareSoft/douyin/douyinUtils /dev/ttyS5&");
		}
			sleep(2);
		}
	return 0;
	}

开机启动：

sudo vi /etc/rc.local
/home/orangepi/hardwareSoft/douyin/douyinUtils /dev/ttyS5 &
/home/orangepi/hardwareSoft/douyin/shouhuDouyin
exit 0

UDEV的配置文件

UDEV与rules
UDEV与rules

规则文件是 udev 里最重要的部分，默认是存放在 /etc/udev/rule.d/ 下。所有的规则文件必须以
“.rules” 为后缀名。
下面是一个简单的规则：

KERNEL=="sda", NAME="my_root_disk", MODE="0660"

KERNEL 是匹配键，NAME 和 MODE 是赋值键。这条规则的意思是：如果有一个设备的内核名称为
sda，则该条件生效，执行后面的赋值：在 /dev 下产生一个名为my_root_disk 的设备文件，并把设备
文件的权限设为 0660。
udevadm info --attribute-walk --name=/dev/设备名字

SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="2a70", ATTRS{idProduct}=="4ee7",MODE="0666"

udev 规则的匹配键

ACTION：事件（uevent）的行为，例如：add（添加设备）、remove（删除设备）；
KERNEL：内核设备名称，例如：sda，cdrom；
DEVPATH：设备的 devpath 路径；
SUBSYSTEM：设备的子系统名称，例如：sda 的系统为 block；
BUS：设备在 devpath 里的总线名称，例如：usb；
DRIVER：设备在 devpath 的设备驱动名称，例如：ide-cdrom；
ID：设备在 devpath 里的识别号；
SYSFS{filename}：设备的 devpath 路径下，设备的属性文件 "filename" 里的内容；

ENV{key}：环境变量。在一条规则中，可以设定最多五条环境变量的 匹配键；
PROGRAM：调用外部命令；
RESULT：外部命令 PROGRAM 的返回结果。

自动挂载U盘

ACTION=="add", SUBSYSTEMS=="usb", SUBSYSTEM=="block", RUN{program}+="/bin/mkdir
/media/%k" ,RUN{program}+="/usr/bin/systemd-mount --no-block --collect $devnode
/media/%k"