精通initramfs构建step by step （八）：coldplug

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精通initramfs构建step by step （八）：coldplug
二十五、udev的coldplug模式
内核在启动时已经检测到了系统的硬件设备，并把硬件设备信息通过sysfs内核虚拟文件系统导出。sysfs文件系统由系统初始化脚本挂载到/sys上。udev扫描sysfs文件系统，根据硬件设备信息生成热插拔（hotplug）事件，udev再读取这些事件，生成对应的硬件设备文件。由于没有实际的硬件插拔动作，所以这一过程被称为coldplug。我们的initramfs就是利用这一机制，加载硬件设备的驱动程序模块。
udev完成coldplug操作，需要下面三个程序：
udevd——作为deamon，记录hotplug事件，然后排队后再发送给udev，避免事件冲突（race conditions）。
udevtrigger——扫描sysfs文件系统，生成相应的硬件设备hotplug事件。
udevsettle——查看udev事件队列，等队列内事件全部处理完毕才退出。
在initramfs的init脚本中可以执行下面的语句实现coldplug功能：
mkdir -p /dev/.udev/db
udevd --daemon
mkdir -p /dev/.udev/queue
udevtrigger
udevsettle
许多文档提到的在udevd --daemon 命令前要执行
echo > /proc/sys/kernel/hotplug
命令，经验证，在我们的initramfs环境下的coldplug功能中并不需要。
二十六、试验：用udev自动加载设备驱动模块
了解了udev的coldplug的机理，我们就试验一下用udev自动加载设备驱动模块，并生成硬件设备文件。
（1）从 /sbin 目录下拷贝udevd、udevtrigger、udevsettle程序到image目录下的sbin目录下，并用ldd命令找到它们所需要的动态库文件，拷贝到image目录下的lib目录下。
（2）修改init脚本，增加coldplug功能：
#!/bin/sh
mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sysfs /sys
mdev -s
#using udev autoload hard disk driver module
mkdir -p /dev/.udev/db
udevd --daemon
mkdir -p /dev/.udev/queue
udevtrigger
udevsettle
mount /dev/sda8 /mnt
killall udevd
exec switch_root /mnt /sbin/init
注意：在切换到真正根文件系统前，要把udevd进程杀掉，否则会和真正根文件系统中的udev脚本的执行相冲突。这就是上面killall udevd 语句的作用。
（3）编写udev规则文件
规则文件是udev的灵魂，没有规则文件，udev无法自动加载硬件设备的驱动模块。为了简单，我们直接使用CLFS中的40-modprobe.rules，把它拷贝到image目录下的etc/udev/rules.d目录。有关udev的规则文件编写，已超出了本文的范围，后续我有可能专文描述。
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#
# Description : 40-modprobe.rules
#
# Authors   : Based on Open Suse Udev Rules
#   kay.sievers@suse.de
#
# Adapted to : Jim Gifford
# LFS   : Alexander E. Patrakov
#
# Version   : 00.01
#
# Notes   :
#
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# hotplug
ENV{MODALIAS}=="?*", RUN+="/sbin/modprobe $env{MODALIAS}"

# scsi
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", SYSFS{device/type}=="0|7|14", RUN+="/sbin/modprobe sd_mod"
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", SYSFS{device/type}=="1", SYSFS{device/vendor}=="On[sS]tream", RUN+="/sbin/modprobe osst"
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", SYSFS{device/type}=="1", RUN+="/sbin/modprobe st"
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", SYSFS{device/type}=="[45]", RUN+="/sbin/modprobe sr_mod"
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", RUN+="/sbin/modprobe sg"

# floppy
KERNEL=="nvram", ACTION=="add", RUN+="load_floppy_module.sh"
注意：上面的
ENV{MODALIAS}=="?*", RUN+="/sbin/modprobe $env{MODALIAS}"
语句是实现自动加载硬件设备驱动模块功能的关键，它根据sysfs文件系统中记录的模块aliases数据，用modprobe命令加载对应的内核模块。有关模块aliases的进一步说明，可参考CLFS手册（CLFS-1.0.0-x86）中的11.5.2.4. Module Loading一节的描述。
（4）拷贝modprobe命令
前一节提到过，busybox的modprobe命令不能正常使用，所以我们需要拷贝 /sbin 目录下的modprobe命令到image目录下的sbin目录，供udev加载内核模块使用。再用ldd命令检查一下 /sbin/modprobe 命令所需的动态库文件，如果有则拷贝到image/lib目录下。（我的检查结果是，除了libc6外，不需要其他动态库，所以不需要拷贝）
好了，重新生成initramfs，启动CLFS系统，initramfs能够自动加载硬盘设备的驱动模块，系统顺利地从initramfs切换到了真正的CLFS的根文件系统。
－－－下节预告－－－现在，initramfs构建中最困难的"识别并自动加载硬件设备的驱动模块"的问题已经解决了，让我们稍稍停顿一下，回头再看看在内核编译时构建initramfs的另外两种方式，那么就请看下一个step：
精通initramfs构建step by step （九）：内核编译时构建initramfs补遗


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