CN102830970A - 一种适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，包括步骤：设置热插拔配置文件，用于配置需要处理的热插拔事件信息及其相应的处理动作；监听热插拔事件；在监听到新的热插拔事件时，通过查询Linux的sysfs文件系统获取该热插拔事件的信息，并据此查询热插拔配置文件以判断该热插拔事件是否需要处理，如需要则建立一个子进程进行处理，并且按先后顺序串行地处理各热插拔事件。与现有技术相比，本发明实施例占用空间小，适合资源受限的嵌入式系统使用；适应性、可重用性、可扩展性强，满足嵌入式系统应用环境多变，外设多样化的需求；稳定性强，单个设备的热插拔处理程序崩溃不会影响整个热插拔系统。

Description

一种适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法

技术领域

本发明涉及Linux嵌入式系统技术领域，尤其涉及一种适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法。

背景技术

热插拔（Hot swapping 或 Hot plugging）即“带电插拔”，指可以在电脑运作时插上或拔除硬件。配合适当的软件，便可以在不用关闭电源，不关闭系统的情况下插入或拔除支援热插拔的周边装置，不会导致主机或周边装置烧毁并且能够即时侦测及使用新的装置。这个过程可以是取出或者更换损坏的硬盘、电源或者板卡等部件，从而提高了系统的扩展性、灵活性以及对灾难的及时恢复能力。

    Linux系统支持热插拔功能，在历史上发生了很大的变化，这里简介当前使用的处理方案。

    当前Linux热插拔系统，分为内核驱动和用户空间应用程序，当插入新的硬件时，Linux内核会产生一个热插拔信息，具体为硬件的位置信息即DEVPATH，所属的子系统信息即SUBSYSTEM，动作信息即ACTION等，根据这些字段，可以通过查看sysfs文件系统获取到插入或拔出的硬件的详细信息。内核通过2个方法通知应用层空间的进程。一个方法为把标识热插拔的字符信息设置成环境变量，然后执行/proc/sys/kernel/hotplug文件指定的应用层程序，具体热插拔方案把热插拔处理入口程序的名称写入/proc/sys/kernel/hotplug文件，应用层程序可以从环境变量中得知热插拔消息。另一个方法为内核通过一个称为NETLINK的socket（套接字）广播一条热插拔信息，该信息为字符串，消息的内容包括了硬件的位置即DEVPATH、所属的子系统即SUBSYSTEM字段、动作即ACTION字段等，根据这些字段，可以通过查看sysfs文件系统获取到插入或拔出的硬件的详细信息；用户空间的热插拔处理程序可建立一个PF_NETLINK类型的socket接收这些消息，然后进行处理。

    当前PC上使用UDEV软件包处理热插拔事件，这个软件包相当完善，可配配置性很好，很灵活，但是太大了，需要用到SHELL脚本，并不适合在对资源要求很苛刻的嵌入式系统中。

    在Linux嵌入式系统中，普遍配置的SHELL工具busybox有一个MDEV的热插拔处理系统，该系统是UDEV的简化版，但还是比较大，配置不灵活。

      一般的嵌入式热插拔代方法都是直接进行编程，即直接写一个程序，程序名写入/proc/sys/kernel/hotplug文件，或直接建立PF_NETLINK类型的socket接收热插拔消息，收到特定的消息即进行特定的处理，但是这会导致很多问题，具体有采用/proc/sys/kernel/hotplug方法时，热插拔处理不能太久，否则会阻塞内核驱动程序的进一步工作，采用监听socket方式时，会出现丢失事件等问题，并且这种简单的方法不够灵活，不便于处理不同的硬件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，有较强的通用性和灵活性，且比较简单。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，包括步骤：

设置热插拔配置文件，用于配置需要处理的热插拔事件信息及其相应的处理动作；

监听Linux的Netlink套接字发来的热插拔事件；

在监听到新的热插拔事件时，通过查询Linux的sysfs文件系统获取该热插拔事件的信息，并据此查询热插拔配置文件以判断该热插拔事件是否需要处理，如需要则建立一个子进程进行处理，并且按先后顺序串行地处理各热插拔事件。

上述方法中还包括：设置一个先进先出队列，用于缓存待处理的热插拔事件；所述先进先出队列的元素为一个事件描述符，记录从Netlink套接字收到的所有字符串，包括硬件的位置信息、 所属的子系统信息、动作信息、处理该热插拔事件的进程号、处理该热插拔事件的方法、处理该热插拔事件的时长。

上述方法中，所述热插拔配置文件中由至少一个条目组成，所述条目包括索引、处理方法和处理时长；所述索引为所述事件描述符中记录的硬件的位置信息、 所属的子系统信息、动作信息。

上述方法中，对各热插拔事件按先后顺序串行地处理的过程为：

在监听到新的热插拔事件时，判断所述先进先出队列长度是否超过设定值；若未超过设定值，则判断该热插拔事件是否需要处理，如需要处理，则从所述热插拔配置文件中获取处理该热插拔事件的方法及时长，建立一个事件描述符记录该内容，并插入到先进先出队列排队等候处理；若超过设定值，则丢弃当前监听到的热插拔事件，返回监听状态；

判断所述先进先出队列是否为空，若不为空，则处理先进先出队列的尾元素。

上述方法中，判断当前的热插拔事件是否需要处理的方法为：

以当前的热插拔事件的硬件的位置信息、 所属的子系统信息和/或动作信息的内容为索引，查找所述热插拔配置文件，若有匹配的记录，则该热插拔事件需要处理，否则不需要处理。

上述方法中，还包括：监听热插拔处理进程退出事件；在监听到热插拔处理进程退出事件时，删除所述先进先出队列的尾元素；

判断所述先进先出队列是否为空，若不为空，则处理先进先出队列的尾元素。

上述方法中，还包括：监听热插拔处理进程超时事件；在监听到热插拔处理进程超时事件时，从所述先进先出队列的尾元素中获取该事件的处理进程，杀死该处理进程，之后删除先进先出队列的尾元素；

判断所述先进先出队列是否为空，若不为空，则处理先进先出队列的尾元素。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：占用空间小，适合资源受限的嵌入式系统使用；适应性、可重用性、可扩展性强，可以满足嵌入式系统应用环境多变，外设多样化的需求；稳定性强，单个设备的热插拔处理程序崩溃不会影响整个热插拔系统。          

附图说明

图1是本发明实施例中适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的核心思想为：建立一个热插拔后台进程，用于监听和处理Linux的Netlink套接字发来的热插拔事件，并配置一热插拔配置文件，用于配置需要进行处理的具体热插拔事件的处理动作；对于所监听到的热插拔事件，通过查询Linux的sysfs文件系统获取热插拔事件的细节，根据热插拔配置文件判断每一个热插拔事件是否需要处理，如需要则建立一个子进程进行处理，并且各事件按先后顺序串行地处理。

本发明中，需设置一个FIFO（先进先出）队列，用于缓存待处理的热插拔事件，其中FIFO队列的元素为一个事件描述符，包括从Netlink套接字收到的所有字符串，DEVPATH, SUBSYSTEM和ACTION部分的内容，处理该事件的进程号，处理该事件的方法，处理该事件的时长。

判断每一个热插拔事件是否需要处理的方法如下：设置一个热插拔配置文件，用于配置具体热插拔事件的处理动作，文件由多个条目组成，条目包括索引，处理方法和处理时长，索引为所述的事件记录的DEVPATH, SUBSYSTEM, ACTION内容，处理方法为一个处理函数，或一个外部命令，对于一个热插拔事件，用其DEVPATH, SUBSYSTEM，ACTION的内容作为索引，查找上述配置文件，有匹配的记录，则事件需要处理。

请参阅图1，本实施例中适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法包括以下步骤。

101、等待热插拔事件、热插拔处理进程退出事件和热插拔处理进程超时事件。如收到热插拔事件跳到步骤102, 如收到热插拔处理进程退出事件跳到105，如收到热插拔处理进程超时事件跳到步骤104。

102、判断FIFO队列长度是否超过设定值，如超过，即缓冲区满，则丢弃当前监听到的热插拔事件，跳到步骤101，重新回到监听状态；若未超过，则继续执行步骤103。

103、判断当前接收到的热插拔事件是否需要处理，如不需要跳到步骤101,  如需要则从所述的配置文件中获取该事件的处理方法和处理时长，建立一个事件描述符记录该内容，并插入到FIFO队列中等候处理，然后跳到步骤106。

104、从FIFO队列的尾元素中获取该事件的处理进程，然后杀死该进程。

105、删除FIFO队列的尾元素。

106、查看FIFO队列是否为空，如为空跳到步骤101, 否则建立一个新进程处理该事件，原进程跳到步骤101。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，其特征在于，该方法包括步骤：

设置热插拔配置文件，用于配置需要处理的热插拔事件信息及其相应的处理动作；

监听Linux的Netlink套接字发来的热插拔事件；

在监听到新的热插拔事件时，通过查询Linux的sysfs文件系统获取该热插拔事件的信息，并据此查询热插拔配置文件以判断该热插拔事件是否需要处理，如需要则建立一个子进程进行处理，并且按先后顺序串行地处理各热插拔事件。

2.如权利要求1所述适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，其特征在于，该方法中还包括：设置一个先进先出队列，用于缓存待处理的热插拔事件；所述先进先出队列的元素为一个事件描述符，记录从Netlink套接字收到的所有字符串，包括硬件的位置信息、 所属的子系统信息、动作信息、处理该热插拔事件的进程号、处理该热插拔事件的方法、处理该热插拔事件的时长。

3.如权利要求2所述适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，其特征在于，所述热插拔配置文件中由至少一个条目组成，所述条目包括索引、处理方法和处理时长；所述索引为所述事件描述符中记录的硬件的位置信息、 所属的子系统信息、动作信息。

4.如权利要求3所述适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，其特征在于， 该方法中，对各热插拔事件按先后顺序串行地处理的过程为：

在监听到新的热插拔事件时，判断所述先进先出队列长度是否超过设定值；若未超过设定值，则判断该热插拔事件是否需要处理，如需要处理，则从所述热插拔配置文件中获取处理该热插拔事件的方法及时长，建立一个事件描述符记录该内容，并插入到先进先出队列排队等候处理；若超过设定值，则丢弃当前监听到的热插拔事件，返回监听状态；

判断所述先进先出队列是否为空，若不为空，则处理先进先出队列的尾元素。

5.如权利要求4所述适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，其特征在于， 该方法中，判断当前的热插拔事件是否需要处理的方法为：

以当前的热插拔事件的硬件的位置信息、 所属的子系统信息和/或动作信息的内容为索引，查找所述热插拔配置文件，若有匹配的记录，则该热插拔事件需要处理，否则不需要处理。

6.如权利要求2所述适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，其特征在于，该方法中还包括：

监听热插拔处理进程退出事件；在监听到热插拔处理进程退出事件时，删除所述先进先出队列的尾元素；

判断所述先进先出队列是否为空，若不为空，则处理先进先出队列的尾元素。

7.如权利要求2所述适用于Linux嵌入式系统的热插拔处理方法，其特征在于，该方法中还包括：

监听热插拔处理进程超时事件；在监听到热插拔处理进程超时事件时，从所述先进先出队列的尾元素中获取该事件的处理进程，杀死该处理进程，之后删除先进先出队列的尾元素；

判断所述先进先出队列是否为空，若不为空，则处理先进先出队列的尾元素。

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