@[TOC]

15 存儲設備應用開發(fā)

15.1 SD/TF卡，U盤使用步驟

15.1.1 SD/TF卡，U盤的硬件接口

? 如上圖的100ask6ull開發(fā)板，⑦為USB口，U盤從這里插入；?為mico sd卡槽，micro sd卡可以直接從這里插入。

? 注：micro sd卡也叫tf卡，它是sd卡類的一種，還有sd卡，mini sd卡等，我們簡稱這一類都叫sd卡。

15.1.2 確定設備點

①U盤確定設備點

? 下圖是未插入U盤前/dev/目錄下的內(nèi)容

? 當我們插入U盤后/dev/目錄下的內(nèi)容為下圖

? 由這兩幅圖，可以清楚看到插入U盤后，/dev/目錄下多了sda，sda1，很顯然這兩個東西就是和我們的U盤有關的。

? 當我們插入U盤linux系統(tǒng)一般都會提示該設備節(jié)點是哪個，下圖就是當我們插入U盤后我們串口終端接收的信息，上面提示了有U盤插入，同時設備節(jié)點是sda

? sd表示這是個scsi，sata硬盤設備。

? a：表示這是第一塊硬盤，

? 1：這是這塊硬盤的第一個分區(qū)，同時也是主分區(qū)。

? 根據(jù)以上內(nèi)容，我們應該就能看出sda，sda1表示什么意思了。

? sda表示整個U盤存儲設備

? sda1表示是sda的第一個分區(qū)。

②SD卡確定設備點

? 下圖是未插入SD卡前/dev/目錄下的內(nèi)容

? 當我們插入SD卡后/dev/目錄下的內(nèi)容為下圖

? 由這兩幅圖，可以清楚看到插入SD卡后，/dev/目錄下多了mmcblk0，mmcblk0p1，很顯然這兩個東西就是和我們的SD卡有關的。

? 當我們插入sd卡，linux系統(tǒng)一般都會提示該設備節(jié)點是哪個，下圖就是當我們插入sd卡后我們串口終端接收的信息，上面提示了有sd卡插入，同時設備節(jié)點是mmcblk0

? mmc 應該是 sd 的前身，所以sd與mmc 的驅(qū)動通用，于是Linux 就把設備節(jié)點名稱延續(xù)下來了。

blk表示這是塊設備，隨后跟的數(shù)字是該設備的編號blk0，表示編號為0的塊設備，區(qū)分塊設備用的。

? p表示是分區(qū)，p1 表示這是第一個分區(qū)。

? 根據(jù)以上內(nèi)容，我們應該就能看出mmcblk0，mmcblk0p1表示什么意思了。

? mmcblk0表示整個sd卡設備

? mmcblk0p1表示這是sd卡設備的第一個分區(qū)。

15.1.3 分區(qū)

? 我們使用fdisk工具來分區(qū)，

? 執(zhí)行fdisk /dev/mmcblk0后，輸入m（進入菜單功能選項）進入 fdisk 畫面：

? 常用的是：d l m p q t w命令

? 我們嘗試利用剩余空間增加一個分區(qū)

? 此時按下w 就可以將分區(qū)信息存儲到分區(qū)表中，并離開 fdisk；如果你決定這樣的操作不對，也可以直接按下 q 取消剛剛的fdisk工具的所有動作，并退出fdisk。

15.1.4 格式化并掛載

? 上一小節(jié)，我們新建立了一個分區(qū)，我們的第二個分區(qū)為 /dev/mmcblk0p2 ，分區(qū)類型為 Linux ,此時我們可以mkfs.ext3 /dev/mmcblk0p2對其進行格式化

? 此時我們可以用mount命令掛載該分區(qū)到我們想要的目錄

mount -t ext3 /dev/mmcblk0p2 /mnt/

? 通過df –Th命令查看是否掛載成功。

? 當然我們也可以掛載mmcblk0p1這個分區(qū)，也是先指定某種文件系統(tǒng)格式化該分區(qū)，然后再用mount命令指定掛載的格式的同時掛載，最后df –Th命令查看是否掛載成功。

? U盤的分區(qū)，格式化，掛載等操作和sd卡一致，只是將/dev/mmcblk0 變成了/dev/sda1。

15.1.5 介紹分區(qū)表

? 上圖是利用fdisk 里的p功能字，打印分區(qū)表功能顯示的。

? Device：表示這是哪一個分區(qū)，這里表示是mmcblk0的的一個分區(qū)；

? Boot：表示啟動引導標志；

? StartCHS：分區(qū)開始的柱面、磁頭、扇區(qū)；

? EndCHS：分區(qū)結(jié)束的柱面、磁頭、扇區(qū)；

? StartLBA：邏輯塊地址起始位置；

? EndLBA： 邏輯塊地址結(jié)束位置；

? Sectors： 扇區(qū)數(shù)量；

? Size：分區(qū)大小。

? Id與Type：成對出現(xiàn)，id表示文件系統(tǒng)類型編號，type表示文件系統(tǒng)類型標記

? 注：這里的Id與Type其實只是做個標記，并沒有實際變成我們想要的文件系統(tǒng)格式，因此如果需要掛載時，還需要用mkfs相關命令的格式化為對應文件系統(tǒng)格式后再掛載。

15.2 自動掛載U盤

15.2.1 udev規(guī)則

? udev是Linux（linux2.6內(nèi)核之后）默認的設備管理工具。udev 以守護進程的形式運行，通過偵聽內(nèi)核發(fā)出來的 uevent 來管理 /dev目錄下的設備文件。通過udev編寫對應規(guī)則，實現(xiàn)設備節(jié)點變化時做出規(guī)定的動作，例如本節(jié)所說的熱拔插實驗、

? udev常用的規(guī)則我們了解下。

? 1）規(guī)則文件中以 "#" 開頭的行以及空行將被忽略；

 2）規(guī)則文件必須以 .rules 作為后綴名，否則將被忽略；

 3）規(guī)則文件分別位于： 系統(tǒng)規(guī)則目錄(/usr/lib/udev/rules.d)、 運行時規(guī)則目錄(/run/udev/rules.d)、 本機規(guī)則目錄(/etc/udev/rules.d)，/etc/ 的優(yōu)先級最高、 /run/ 的優(yōu)先級居中、 /usr/lib/ 的優(yōu)先級最低，也就是說我們可以在本機規(guī)則目錄(/etc/udev/rules.d)下添加新的規(guī)則，它優(yōu)先級最高，如果存有低優(yōu)先級的同類規(guī)則，也會被高優(yōu)先級的新規(guī)則替換掉，規(guī)則文件開頭的數(shù)字越小它的執(zhí)行順序越靠前。

 4）"鍵"有兩種類型：匹配與賦值。 如果某條規(guī)則的所有匹配鍵的值都匹配成功，那么就表示此條規(guī)則匹配成功， 也就是此條規(guī)則中的所有賦值鍵都會被賦予指定的值。

? 匹配類：

? ①“==”等于；

? ②“!=”不等于；

? ③“ACTION”匹配事件的動作，例如"add"表示插入一個設備；

? ④“KERNEL”匹配設備的內(nèi)核名稱，如sda；

? ⑤“SUBSYSTEM” 所屬的子系統(tǒng)。例如"sound"或"net"等。

? 賦值類：

? ①“=”，為鍵賦予指定的值；

? ②“LABEL”設置一個可用作 GOTO 跳轉(zhuǎn)目標的標簽；

? ③“GOTO” 跳轉(zhuǎn)到下一個匹配的 LABEL 標簽所在的規(guī)則；

? ④“RUN”{類型}對于每一個設備事件來說，在處理完規(guī)則之后，都可以再接著執(zhí)行一個程序列表(默認為空)。 不同的"類型"含義如下："program"一個外部程序， 如果是相對路徑， 那么視為相對于 /usr/lib/udev 目錄。 否則必須使用絕對路徑。如果未明確指定"類型"， 那么這是默認值。"builtin"與 program 類似，但是僅用于表示內(nèi)置的程序。程序名與其參數(shù)之間用空格分隔。 如果參數(shù)中含有空格，那么必須使用單引號(')界定。僅可使用運行時間非常短的前臺程序， 切勿設置任何后臺守護進程或者長時間運行的程序

?

? 如需更加詳細關于udev內(nèi)容可以參考這兩篇文章《udev 中文手冊 [金步國]》，《Writing udev rules.html》文章鏈接已保存在本章對應目錄下。

15.2.2 正則表達式

? 在udev的設備匹配上用到正則表達式，我們大致了解下，如需更加詳細的內(nèi)容可以參考這篇文章《正則表達式30分鐘入門教程》，文章鏈接已保存在本章對應目錄下。

①在電腦上查找文件，如果需要找‘.c’文件，我們通常會用‘*.c’就可以查找全部的‘.c’文件，如下圖

這里使用的 * 就是通配符，表示任意字符。

②如果我們想要更加精確的表達的話就無能為力了，因此引入了正則表達式。

·：表示任意字符（換行符除外）；

*：表示重復0次或更多次；

+：表示重復1次或更多次；

？：表示重復0次或1次；

[~]：表示這里面的字符里的某一個，例如[abc]表示abc中的其中一個，[1-9]表示1至9的其中一個。

? 例如leds?[1-3]，其中s？表示s出現(xiàn)0次或者1次，[1-3]？表示1至3的某一個，出現(xiàn)0次或1次，根據(jù)以上信息匹配的結(jié)果就是leds，led1，led2，led3。我們通過一個語句就匹配了4個設備，多么簡練。

15.2.3 自動掛載U盤

①創(chuàng)建用于掛載U盤的目錄

mkdir /mnt/usb –p

②在/etc/udev/rules.d目錄下添加用于檢測U盤插入規(guī)則（add），終端下執(zhí)行以下命令創(chuàng)建第一個U盤插入規(guī)則。

vim /etc/udev/rules.d/11-add-usb.rules 

在11-add-usb.rules中添加如下內(nèi)容：

ACTION!="add",GOTO="END"
KERNEL=="sda[0-9]",RUN+="/etc/mount-usb.sh %k"
LABEL="END"

? 上面的內(nèi)容意思是：如果不是add添加事件，那么就跳到END標簽處結(jié)束，如果是add事件那么執(zhí)行以下規(guī)則，如果添加的設備是sda0至sda9中任意一個，那么就執(zhí)行RUN后面的內(nèi)容，此處是一個腳本，一個掛載U盤的腳本，它還帶有個參數(shù)%k，表示kernel的值。

? 然后在/etc/目錄下創(chuàng)建mount-usb.sh腳本

? 在mount-usb.sh中添加如下內(nèi)容：

#!/bin/sh
mount  -t vfat /dev/$1 /mnt/usb
sync

? 上面的內(nèi)容意思是：#!/bin/sh表示是腳本文件，按腳本文件解析，mount -t vfat /dev/$1 /mnt/usb表示按vfat格式將/dev/$1掛載到/mnt/usb目錄下，其中這里的$1就是之前規(guī)則里傳入進來的%k，也就是kernel值。Sync表示同步U盤數(shù)據(jù)。

? 最后記得給腳本文件添加執(zhí)行權(quán)限。

chmod +x /etc/mount-usb.sh

③在/etc/udev/rules.d目錄下添加用于檢測U盤移出規(guī)則（remove），終端下執(zhí)行以下命令創(chuàng)建第U盤移出規(guī)則。

vim /etc/udev/rules.d/11-remove-usb.rules

在11-remove-usb.rules中添加如下內(nèi)容：

ACTION!="remove",GOTO="END"
KERNEL=="sda[0-9]",RUN+="/etc/umount-usb.sh %k"
LABEL="END"

上面的內(nèi)容意思是：如果不是remove添加事件，那么就跳到END標簽處結(jié)束，如果是remove事件那么執(zhí)行以下規(guī)則，如果移出的設備是sda0至sda9中任意一個，那么就執(zhí)行RUN后面的內(nèi)容，此處是一個腳本，一個卸載U盤的腳本，它還帶有個參數(shù)%k，表示kernel的值。

? 然后在/etc/目錄下創(chuàng)建umount-usb.sh腳本

? 在umount-usb.sh中添加如下內(nèi)容：

#!/bin/sh
sync
umount /mnt/usb

? 上面的內(nèi)容意思是：#!/bin/sh表示是腳本文件，按腳本文件解析，先同步U盤數(shù)據(jù)，然后再卸載，其中這里的$1就是之前規(guī)則里傳入進來的%k，也就是kernel值。

? 最后記得給腳本文件添加執(zhí)行權(quán)限。

chmod +x /etc/umount-usb.sh

④設置好規(guī)則后，當我們插入U盤，執(zhí)行df –Th就會顯示如下圖

 表明/dev/sda1已經(jīng)成功掛載在/mnt/usb目錄下了。

? 注1： vfat格式也就是fat32格式，使用vfat格式是由于windows操作系統(tǒng)與linux操作系統(tǒng)都支持，這樣U盤就可以在windows操作系統(tǒng)與linux操作系統(tǒng)之間作為交換文件的介質(zhì)。

? 注2：Linux 系統(tǒng)中欲寫入U盤等存儲介質(zhì)內(nèi)時，有的時候為了效率起見，會寫到 filesystem buffer 中，這個 buffer 是一塊記憶體空間，如果欲真正的寫入U盤等存儲介質(zhì)內(nèi)需要執(zhí)行sync 指令，它會將存于 buffer 中的數(shù)據(jù)強制寫入U盤等存儲介質(zhì)內(nèi)，這也是為什么腳本里在要加入sync的原因。

15.3 掛載后就是一般的讀寫文件

? 成功掛載后，我們就可以在掛載目錄下進行創(chuàng)建，修改等文件操作，就等同于操作U盤上的文件。

  如上圖，我們在終端使用以下命令創(chuàng)建兩個文本文件。

touch /mnt/usb/111.txt
touch /mnt/usb/222.txt

? 然后再拔出U盤，插到電腦中查看是否存在111.tx與222.txt

? 我們可用在上面添加些內(nèi)容，然后再插入開發(fā)板，查看電腦上修改的內(nèi)容在開發(fā)板上是否顯示。在111.txt中添加abc，在222.txt中添加100ask，保存，彈出U盤，插入開發(fā)板。 通過cat命令查看內(nèi)容，如下圖

? 顯示的內(nèi)容正確，以后我們就可以通過U盤把電腦的東西往開發(fā)板上搬了。