Opublikowano: 14/06/2015

Kategorie: Linux

UDEV, czyli jak pisać reguły dla urządzeń

Spis treści

Zapuszczając się w coraz to i głębsze warstwy systemu podczas dążenia do zbadania jak on tak naprawdę działa, zacząłem się stykać z regułami udev'a (tymi umieszczanymi w katalogu /etc/udev/rules.d/ ). Jako, że nazbierało mi się już ich kilka, zaistniała potrzeba przebadania tego co ten katalog tak naprawdę zawiera. Na dobrą sprawę nigdy się nad tym nie zastanawiałem, jedynie kopiowałem rozwiązania z internetu i wklejałem je do odpowiedniego pliku i jeśli ono działało, to odznaczałem problem jako rozwiązany. Zwykle takich reguł się nie potrzebuje, temu praktycznie niewielu ludzi w ogóle się orientuje jak ogarnąć tego całego udeva. Są przypadki kiedy przepisanie nazw urządzeń czy wykonanie określonych akcji po podłączeniu jakiegoś sprzętu do komputera jest wielce niezbędne i nie ma innej opcji jak tylko zrozumieć co udev tak naprawdę robi.

Udev i jego pliki reguł

Na samym początku przyjrzyjmy się nieco katalogowi /etc/udev/rules.d/ . Zawiera on pliki zaczynające się numerycznie, od 00 do 99 . Na końcu każdego pliku musi być także końcówka .rules . Przykładowy plik wygląda zatem tak: 70-persistent-net.rules . Pliki zlokalizowane w tym katalogu są wczytywane jeden po drugim, te z niższymi numerkami jako pierwsze. Zawartość tych plików wyglądają mniej więcej tak jak pokazano poniżej:

SUBSYSTEM=="net", ACTION=="add", DRIVERS=="?*", ATTR{address}=="00:e0:4c:75:03:09", ATTR{dev_id}=="0x0", ATTR{type}=="1", KERNEL=="eth*", NAME="eth0"

Reguły również są parsowane jedna po drugiej (od góry do dołu) i jeśli udev znajdzie jakąś pasującą regułę dla urządzenia, to nie zatrzymuje się na niej, tylko aplikuje ją i przechodzi do następnej. Dzięki temu można precyzować wiele reguł i zostaną one wszystkie zaaplikowane dla dopasowanego urządzenia.

Reguła składa się z grubsza z dwóch części. Pierwsza z nich ma za zadanie dopasowanie urządzenia, druga zaś ma to urządzenie odpowiednio dostosować. Jak odróżnić zatem te części od siebie? Parametry, na podstawie których urządzenie jest dopasowywane można poznać po znaku == . Z kolei, pojedynczy znak = przypisuje konkretne wartości dla dopasowanego urządzenia, odpowiednio je zmieniając.

Pozyskiwanie informacji o urządzeniu

Atrybuty, na których to podstawie urządzenie ma być dopasowane, możemy pozyskać przy pomocy narzędzia udevadm. Posiada ono kilka parametrów i jeszcze więcej opcji ale jeśli chodzi o szukanie informacji na temat urządzenia, to do tego celu służy parametr info :

# udevadm info --name /dev/sdb --attribute-walk

Informacje wypisane za pośrednictwem powyższego polecenia można bezpośrednio kopiować do pliku reguł przy oddzieleniu ich od siebie przecinkami. Dodatkowo dla większej przejrzystości i czytelności reguły, linie mogą być łamane przy pomocy znaku \ .

Poza suchymi parametrami, które można wykorzystać jedynie w plikach reguł udeva, istnieją jeszcze zmienne środowiskowe, które są uzupełniane i eksportowane tuż po podłączeniu urządzenia. W przypadku gdy przy wykryciu danego zasobu zajdzie potrzeba uruchomienia jakiegoś skryptu, te zmienne mogą okazać się wielce użyteczne, bo będą widoczne dla tego skryptu. Jeśli interesują nas te zmienne, możemy je podejrzeć przy pomocy poniższego polecenia:

# udevadm info --name /dev/sdb

Składnia reguł

Jeszcze parę słów o znakach wykorzystywanych w plikach reguł. Wiemy już po co nam == oraz = ale spotkamy się z szeregiem innych "krzaków" i wypadało by również wiedzieć co one oznaczają. I tak np. przeciwieństwem == jest != . Jeśli reguła ma przyjąć kilka wartości, kolejne z nich dodajemy przez +=. Z kolei jeśli po danej wartości już nie spodziewamy się by jakieś dalsze zmiany dla urządzenia zachodziły, przypisujemy tę wartość przy pomocy := .

Dodatkowo można również używać maski i tak * oznacza dowolny znak powtórzony 0 lub więcej razy. Z kolei zaś ? oznacza dowolny znak powtórzony tylko jeden raz. I mamy jeszcze możliwość sprecyzowania znaków przy pomocy [ ] . Jeśli chcemy użyć zakresu od "a" do "z", precyzujemy go w taki sposób: [a-z] . Można również wyłączyć określone znaki za pomocą !, przykładowo bez "a-c": [!a-c] .

Możemy również skorzystać z krótkich nazw oferowanych przez udev przy podłączaniu urządzenia:

|Skrót         | Nazwa           | Opis                             |
|:------------:|:---------------:|:--------------------------------:|
|%r           |$root             |katalog urządzeń, domyślnie /dev  |
|%p           |$devpath          |wartość DEVPATH                   |
|%k           |$kernel           |wartość KERNEL                    |
|%n           |$number           |numer urządzenia, dla sda3 to 3   |
|%N           |$tempnode         |tymczasowa nazwa pliku urządzenia |
|%M           |$major            |większy numer urządzenia          |
|%m            |$minor           |mniejszy numer urządzenia         |
|%s{attribute} |$attr{attribute} |wartość atrybutu sysfs            |
|%E{variable}  |$attr{variable}  |wartość zmiennej środowiskowej    |
|%c            |$result          |wartość PROGRAM                   |
|%%            |znak %           |                                  |
|$$            |znak $           |                                  |

Omówienie reguł na przykładzie

Załóżmy, że chcemy aby partycje naszego pendrive były montowane po jego podłączeniu do komputera, z tym, że jedna z nich jest zaszyfrowania i nie da się jej od tak automatycznie zamontować, bo pierw trzeba ją odszyfrować. Inny problem to nazwy urządzenia (te widoczne w katalogu /dev/ ), które mogą ulec zmianie. Jasne, że istnieją inne drogi by osiągnąć to co chcemy, np. można użyć UUID ale my tutaj skupimy się na rozwiązaniu tej kwestii przez udev, co ma też i swoje zalety, bo UUID może ulec zmianie, a numer seryjny urządzenia raczej jest nieco trwalszy.

Tworzymy zatem plik /etc/udev/rules.d/99-local.rules i dopisujemy tam regułki:

KERNEL=="sd?3", ACTION=="add", ENV{ID_SERIAL_SHORT}=="001CC0EC34A2BB318709004B", \
      SYMLINK+="pen%n", \
      RUN+="/usr/bin/udevil mount /dev/pen%n /mnt/dane"

KERNEL=="sd?1", ACTION=="add", ENV{ID_SERIAL_SHORT}=="001CC0EC34A2BB318709004B", \
      SYMLINK+="pen%n", \
      RUN+="/usr/bin/udevil mount /dev/pen%n /mnt/debian"

KERNEL=="sd?2", ACTION=="add", ENV{ID_SERIAL_SHORT}=="001CC0EC34A2BB318709004B", \
      SYMLINK+="pen%n", \
      RUN+="/sbin/cryptsetup luksOpen /dev/pen%n pen%n --key-file=/home/morfik/Desktop/pen2.key", \
      RUN+="/usr/bin/udevil mount /dev/mapper/pen%n /mnt/szyfr"
KERNEL=="sd?2", ACTION=="remove", ENV{ID_SERIAL_SHORT}=="001CC0EC34A2BB318709004B", \
      RUN+="/sbin/cryptsetup luksClose pen%n"

Co zatem mówią nam powyższe reguły?

1. Jeśli urządzenie zostanie zarejestrowane z nazwą sd?3 przez kernel (znak ? oznacza dowolny znak, czyli sda3, sdb3) oraz zmienna środowiskowa numeru seryjnego urządzenia to 001CC0EC34A2BB318709004B , udev ma utworzyć link do tego urządzenia w postaci pen3 ( %n odpowiada 3 na pozycji KERNEL ) i zamontować urządzenie przez ten link w katalogu /mnt/dane . Pozycja z ACTION informuje udev, by tę regułę zaaplikował tylko przy podłączaniu urządzenia.
2. Praktycznie to samo co wyżej.
3. Tutaj mamy dodatkową linijkę z RUN , która korzysta z cryptsetup do odszyfrowania kontenera oraz udevila, który zamontuje zasób.
4. Ta reguła ma na celu zamknąć kontener, na wypadek gdyby ten nie został zamknięty ręcznie, np. w wyniku zbyt wczesnego wyciągnięcia pendrive, bo pierw trzeba odmontować partycję, a potem zamknąć kontener i dopiero wtedy można wyciągnąć urządzenie z portu USB. W przypadku gdy jednak odmontujemy zasób i wyciągniemy pendrive, system dalej będzie widział otwarty kontener. Niby nic się nie powinno dziać w takim przypadku, ale gdy ponownie wsadzimy pendrive do portu USB, zostanie wykryty jako sdc, a nie sdb.

Jeśli posiadamy na pendrive 3 partycje (lub przynajmniej więcej niż 1) i nie są one zaszyfrowane, możemy uprościć reguły samego montowania do postaci:

KERNEL=="sd??", ACTION=="add", ENV{ID_SERIAL_SHORT}=="001CC0EC34A2BB318709004B", \
      SYMLINK+="pen%n", \
      RUN+="/usr/bin/udevil mount /dev/pen%n /mnt/%E{ID_FS_LABEL_ENC}"

Powyższa regułka mówi, że przy dodawaniu urządzenia o numerze seryjnym 001CC0EC34A2BB318709004B, zostanie utworzony link do każdej z jego partycji, w tym przypadku pen1, pen2, pen3, oraz każda partycja zostanie zamontowana w katalogu /mnt/ w oparciu o jej etykietę %E{ID_FS_LABEL_ENC} .

Testowanie reguł

W przypadku gdy jakaś reguła nam nie działa i nie możemy dociec o co tak naprawdę chodzi, to możemy przetestować taką regułę i zobaczyć co zostanie wypisane na konsoli. Partycja druga na pendrive jest opisana za pomocą:

# udevadm info --name /dev/sdb2
P: /devices/pci0000:00/0000:00:1d.7/usb4/4-5/4-5:1.0/host26/target26:0:0/26:0:0:0/block/sdb/sdb2
...

Reguły dla tego urządzenia testujemy przez wydanie poniższego polecenia:

# udevadm test /devices/pci0000:00/0000:00:1d.7/usb4/4-5/4-5:1.0/host26/target26:0:0/26:0:0:0/block/sdb/sdb2

Należy prześledzić log pod kątem dopasowania reguły do urządzenia i sprawdzić czy polecenia, które chcemy wykonać nie zawierają czasem jakiejś literówki.

W przypadku gdy zmieniamy reguły, trzeba je ponownie załadować by udev mógł być świadom zmian. Można to zrobić przez:

# udevadm control --reload

Nazw urządzeń w kernelu nie można zmienić. W manualu jest tylko informacja, że "The name of a device node cannot be changed by udev, only additional symlinks can be created". Więc jeśli chcemy by urządzenie było dostępne pod inną nazwą trzeba tworzyć do niego linki, tak jak w przykładach powyżej.

Udev posiada także monitor zdarzeń i potrafi w czasie rzeczywistym wypisywać informacje na temat podłączanych/odłączanych urządzeń na konsoli. Jeśli interesują nas tylko zdarzenia kernela (te zaczynające się od KERNEL), możemy sprecyzować --kernel przy wywoływaniu monitora. Można także mieć wgląd do zdarzeń udeva przez podanie parametru --udev . Jeśli chcemy mieć oba powyższe, to wpisujemy w konsoli:

# udevadm monitor