OpenEuler操作系統中檢測插入的USB設備并自動掛載

OpenEuler操作系統中檢測插入的USB設備并自動掛載

項目需求：工控機上openeuler操作系統是無界面版本的，在工控機上連接了激光雷達，當激光雷達采集完數據，我們要將采集數據導入u盤，故需要在工控機上插入u盤，操作系統自動檢測并掛載u盤，進而導出數據到u盤

整體原理：
U盤插拔 -> 觸發udev規則 -> 開啟systemd服務 -> 調用實際掛載/卸除腳本

1.硬件連接與內核識別

當 U 盤插入工控機的 USB 接口時，內核會自動識別該 USB 設備，為其分配塊設備節點（如/dev/sda，其中sda1為第一個分區，即/dev/sda1）。內核會記錄設備的基本信息（如文件系統類型ext4、UUID 等，可通過blkid命令查看）。

2.udev 監測設備事件并觸發規則

內核識別設備后，udev（設備管理守護進程） 會監測到 “設備添加” 事件（ACTION==“add”），并匹配你配置的/etc/udev/rules.d/99-usb-mount.rules規則：
規則中SUBSYSTEM=="block"指定只處理塊設備（U 盤屬于塊設備），KERNEL=="sd[a-z][0-9]"匹配 U 盤分區（如sda1、sdb2等）。
當事件匹配時，udev 會通過TAG+="systemd"和ENV{SYSTEMD_WANTS}="usb-mount@%k.service"通知 systemd，觸發名為usb-mount@%k.service的服務（%k會替換為實際設備名，如sda1）。

創建udev 規則
自動掛載udev規則

sudo vi /etc/udev/rules.d/99-usb-mount.rules

寫入以下內容

ACTION=="add", SUBSYSTEM=="block", KERNEL=="sd[a-z][0-9]", TAG+="systemd", ENV{SYSTEMD_WANTS}="usb-mount@%k.service"
ACTION=="remove", SUBSYSTEM=="block", KERNEL=="sd[a-z][0-9]", RUN+="/bin/logger 'udev remove event: device=%k, env=$env{}'", TAG+="systemd", ENV{SYSTEMD_WANTS}="usb-umount@%k.service"

自動卸除udev規則

sudo vi /etc/udev/rules.d/99-usb-umount.rules

寫入以下內容

ACTION=="remove", SUBSYSTEM=="block", KERNEL=="sd[a-z][0-9]", ENV{SYSTEMD_WANTS}="usb-umount@%k.service", RUN+="/usr/bin/logger udev remove event triggered for %k"

UDEV 規則的作用
udev 是 Linux 系統的設備管理框架，負責監測硬件設備的 “添加 / 移除” 事件，并根據規則執行預設操作。你配置的規則核心作用如下：
（1）事件匹配
ACTION==“add”：只響應 “設備添加” 事件（即 U 盤插入時觸發）。
SUBSYSTEM==“block”：限定只處理塊設備（U 盤、硬盤等存儲設備，排除鼠標、鍵盤等 USB 設備）。
KERNEL==“sd[a-z][0-9]”：精確匹配 U 盤分區（如sda1、sdb3，sd是 SCSI 磁盤的前綴，[a-z]是設備序號，[0-9]是分區號）。

（2）觸發后續操作
TAG+=“systemd”：給事件添加systemd標簽，讓 systemd 接管事件處理（替代傳統的RUN+直接執行命令，更可靠）。
ENV{SYSTEMD_WANTS}=“usb-mount@%k.service”：指定觸發的 systemd 服務，%k是動態變量，自動替換為設備名（如sda1），即實際啟動usb-mount@sda1.service。

（3）移除事件處理
ACTION==“remove”：響應 U 盤移除事件，通過RUN+="/bin/logger …"記錄日志，并觸發卸載服務usb-umount@%k.service，避免數據丟失。

3.systemd 服務執行掛載腳本

systemd 接收到 udev 的觸發信號后，啟動usb-mount@sda1.service（以sda1為例），執行服務中定義的掛載邏輯：
服務通過ExecStart=/root/workspace/auto_mount_usb.sh %I調用掛載腳本（%I傳入設備名，如sda1）。

腳本需完成實際掛載操作：檢查掛載點（如/mnt/usb）是否存在，執行文件系統檢查（如e2fsck），最終通過mount命令將/dev/sda1掛載到/mnt/usb。

掛載成功 / 失敗的日志會寫入/var/log/usb_mount.log，便于排查問題（如你之前遇到的mount failed可在此日志中查看細節）。

創建systemd 服務

自動掛載usb的systemd服務

vi /etc/systemd/system/usb-mount@.service

寫入以下內容

[Unit]
Description=Mount USB device to /mnt/usb
DefaultDependencies=no
After=local-fs.target[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/root/workspace/auto_mount_usb.sh %I
TimeoutSec=30
StandardOutput=append:/var/log/usb_mount.log
StandardError=append:/var/log/usb_mount.log[Install]
WantedBy=sysinit.target

自動取消掛載usb的systemd服務

vi /etc/systemd/system/usb-umount@.service

寫入以下內容

[Unit]
Description=Unmount USB device from /mnt/usb
DefaultDependencies=no[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/root/workspace/auto_unmount_usb.sh %I
TimeoutSec=30
StandardOutput=append:/var/log/usb_mount.log
StandardError=append:/var/log/usb_mount.log[Install]
WantedBy=sysinit.target

實際掛載腳本

vi auto_mount_usb.sh

寫入以下內容

echo "Processing device node: $usb_dev"if [[ ! -b "$usb_dev" ]]; thenecho "Device node $usb_dev does not exist or is not a block device"exit 1
fimount_dir="/mnt/usb"sudo rm -rf "$mount_dir"/* 2>/dev/null
sudo mkdir -p "$mount_dir" || {echo "Failed to create mount directory: $mount_dir"exit 1
}udevadm settletimeout=20
while ! blkid "$usb_dev" >/dev/null 2>&1 && [[ $timeout -gt 0 ]]; doecho "Waiting for blkid to detect filesystem on $usb_dev... ($timeout s left)"sleep 1((timeout--))
doneif ! blkid "$usb_dev" >/dev/null 2>&1; thenecho "Device $usb_dev has no recognized filesystem"exit 1
fifs_type=$(blkid -o value -s TYPE "$usb_dev")
echo "Detected filesystem type: $fs_type"if mount | grep -q "^$usb_dev"; thenecho "Device $usb_dev is already mounted"mount | grep "^$usb_dev"exit 0
fiif [[ "$fs_type" == ext* ]]; thenecho "Running e2fsck for $usb_dev"e2fsck -fp "$usb_dev" || echo "e2fsck returned non-zero, continuing"
fiuid=$(id -u)
gid=$(id -g)case "$fs_type" inext*)mount_options="defaults";;ntfs)mount_options="defaults,uid=$uid,gid=$gid,iocharset=utf8,utf8";;exfat)mount_options="defaults,uid=$uid,gid=$gid,iocharset=utf8,fmask=0022,dmask=0022";;vfat)mount_options="defaults,uid=$uid,gid=$gid,iocharset=utf8,fmask=0022,dmask=0022";;*)mount_options="defaults,uid=$uid,gid=$gid,iocharset=utf8";;
esacecho "Mounting $usb_dev at $mount_dir with options: $mount_options"
if mount -t "$fs_type" -o "$mount_options" "$usb_dev" "$mount_dir"; thenecho "Mounted $usb_dev at $mount_dir"df -hT "$mount_dir" | awk 'NR==1; NR>1{print}'echo "To unmount: umount \"$mount_dir\""
elseecho "Mount failed for $usb_dev"sudo rm -rf "$mount_dir"/* 2>/dev/nullexit 1
fiecho "==========================="

實際取消掛載腳本

vi auto_unmount_usb.sh

#!/usr/bin/env bash# USB auto-unmount script for fixed mount point
# Version: 1.1
# Date: 2025-06-09export PATH=/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/binLOGFILE="/var/log/usb_mount.log"
exec >> "$LOGFILE" 2>&1echo "==========================="
echo "[$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')] USB auto-unmount triggered"usb_dev="$1"
if [[ -z "$usb_dev" ]]; thenecho "No device node provided to script"exit 1
fimount_dir="/mnt/usb"echo "Processing device node: $usb_dev"if mountpoint -q "$mount_dir"; thenecho "Mount point $mount_dir is mounted, attempting to unmount"cd /if umount "$mount_dir"; thenecho "Unmounted successfully"elseecho "Normal umount failed, trying lazy unmount"if umount -l "$mount_dir"; thenecho "Lazy unmount succeeded"elseecho "Lazy unmount failed"exit 1fifi
elseecho "Mount point $mount_dir not mounted or does not exist"
fiif [ -d "$mount_dir" ]; thenecho "Cleaning up mount directory: $mount_dir"rm -rf "${mount_dir:?}/"* 2>/dev/null || trueecho "Mount directory cleaned"
elseecho "Mount directory $mount_dir does not exist"
fiecho "==========================="

systemd 服務（usb-mount@.service）的作用
systemd 是 Linux 的系統和服務管理器，負責管理進程生命周期。你配置的usb-mount@.service是一個 “模板服務”（通過@支持動態參數），核心作用如下：
（1）定義服務依賴與時機
After=local-fs.target：確保服務在本地文件系統初始化完成后啟動，避免掛載點（如/mnt/usb）未就緒的問題。
DefaultDependencies=no：禁用默認依賴，避免服務被不必要的系統事件阻塞。
（2）執行掛載邏輯
Type=oneshot：服務為 “一次性任務”（掛載是瞬時操作，完成后自動退出）。
ExecStart=/root/workspace/auto_mount_usb.sh %I：調用掛載腳本，%I傳入設備名（如sda1），腳本需實現具體的掛載邏輯（檢查、掛載、日志等）。
（3）日志管理
StandardOutput=append:/var/log/usb_mount.log和StandardError=append:/var/log/usb_mount.log：將掛載過程的輸出和錯誤日志寫入指定文件，便于調試（如之前的mount failed可在此日志中查看具體原因）。
（4）模板化設計
服務名中的@允許傳入動態參數（如usb-mount@sda1.service、usb-mount@sdb2.service），無需為每個 U 盤分區單獨創建服務，簡化配置。

4.加載配置

sudo udevadm control --reload-rules
sudo systemctl daemon-reload

查看日志

cat /var/log/usb_mount.log

5.測試

未插入U盤


插入u盤

再次拔出u盤，似乎自動卸除還有點問題，但不影響項目功能，留個bug [狗頭]，先不改了

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