Trong dự án Raspberry Pi mới nhất của mình, mình không muốn sử dụng mạng để tự động lấy dữ liệu khỏi Raspberry. Giải pháp cho vấn đề này là chạy một tập lệnh Python khi cắm USB vào Raspberry.
Quy tắc của USB
Phần đơn giản nhất là cung cấp một bộ quy tắc về những việc cần làm khi cắm thiết bị lưu trữ. Chúng bao gồm một tập lệnh khi chúng ta cắm USB và một tập lệnh khi chúng ta rút nó ra:
ACTION=="add", SUBSYSTEM=="usb", PROGRAM="<full_path_here>/on_usb_in.sh" ACTION=="remove", SUBSYSTEM=="usb", PROGRAM="<full_path_here>/on_usb_out.sh"
Hai dòng này phải nằm trong thư mục etc/udev/rules.d. Ví dụ:
nano /etc/udev/rules.d/custom_usb.rules
Khi ngắt kết nối USB
Chúng ta có thể sử dụng tệp LOCK để chỉ hiển thị khi thiết bị được cắm vào và không chạy nhiều phiên bản của code. Phương pháp này sẽ có nhược điểm khi chúng ta định cắm nhiều USB cùng lúc, nhưng điều này ít khi gây ra sự cố hơn khi sử dụng bình thường.
Vì tệp “connect” của chúng ta sẽ tạo khóa, tập lệnh ngắt kết nối cần phải xóa thứ này. Do đó, nội dung của tập lệnh .../on_usb_out.sh của chúng ta là:
#!/bin/sh LOCK=/tmp/lockfile_for_plug_usb/bin/ rm -f /tmp/lockfile_for_plug_usb
Khi kết nối USB
Khi nhận ra một bus serial mới, chúng ta cần tạo một tệp LOCK. Khi đã tạo xong, chúng ta có thể chạy bất kỳ tập lệnh nào mà chúng ta muốn.
Tập lệnh .../on_usb_in.sh lưu trữ ngày hiện tại trong tệp nhật ký và sau đó chạy tập lệnh Python để xác định xem có thiết bị lưu trữ dữ liệu hay không. Nếu có, nó sẽ chuyển dữ liệu sang nó:
#!/bin/sh
LOCK=/tmp/lockfile_for_plug_usb
if [ -f $LOCK ]then
exit 1
else
touch $LOCK;
# tlệnh thực tế để chạy khi cắm USB
/bin/date >> /root/usb.log;
/usr/bin/python3 /root/transfer.py >> /root/usb.log;
fi
Tập lệnh Python
Về mặt lý thuyết, nội dung của tập lệnh Python có thể làm bất cứ điều gì. Trong trường hợp của mình, mình bắt đầu bằng cách delay (đợi) một khoảng nhỏ để USB được gắn hoàn toàn:
import os, time, re time.sleep(10) #
Trích xuất thông tin ổ đĩa
Tiếp theo, mình sẽ trích xuất thông tin về tất cả các ổ USB được kết nối bằng cách sử dụng lệnh blkid:
devices = os.popen('sudo blkid').readlines()
Từ đây, mình có thể trích xuất từng mục thành danh sách các đối tượng dictionary chứa tất cả các thông tin liên quan. Vì mình không quan tâm đến thẻ SD Raspberry Pi, nên mình chỉ chọn các mục nằm trong /dev/sd** và có định dạng sd[a-z][1-9] (ví dụ: sda1):
usbs = []
for u in devices:
loc = [u.split(':')[0]]
if '/dev/sd' not in loc[0]:
continue # skip
loc+=re.findall(r'"[^"]+"',u)
columns = ['loc']+re.findall(r'\b(\w+)=',u)
usbs.append(dict(zip(columns,loc)))
Xem các thiết bị đã chọn
Bây giờ chúng ta đã có danh sách USB, chúng ta có thể in vị trí, số nhận dạng duy nhất và tên nhãn của chúng:
for u in usbs:
print ('Device %(LABEL)s is located at $(loc)s with UUID of $(UUID)s'%u )
Một hàm như vậy có thể giúp lọc ra các thiết bị cụ thể theo UUID của chúng và chỉ thực hiện các tác vụ cho những thiết bị mà chúng ta đã phê duyệt trước.
Mount
Cuối cùng, chúng ta có thể mount các thiết bị USB nếu chúng ta muốn chuyển dữ liệu sang chúng.
os.system('sudo mount $(loc)s /myusb'%u)
Lệnh dưới sẽ copy dữ liệu vào usb của mình:
cp ./file2backup /myusb
Unmount
Sau khi hoàn tất, chúng ta cần ngắt kết nối usb trước khi rút nó ra. Tương tự, điều này được thực hiện bằng cách sử dụng:
os.system('sudo umount /myusb')
Làm cho các tập lệnh có thể thực thi được
Điều cuối cùng bạn có thể cần làm là thực thi tất cả các tệp bằng chmod a + x và có thể khởi động lại hệ thống để các thay đổi có hiệu lực.
Kết luận
Chúng ta đã tạo ra một quy tắc thực thi khi cắm và tháo USB. Trong bài này, chúng ta đã sử dụng tệp LOCK để dừng nhiều lần thực thi và chạy tập lệnh Python để xác định các thiết bị được cắm vào. Nếu một thiết bị phù hợp với tiêu chí của chúng ta, thì chúng ta sẽ mount thiết bị đó và làm những thứ chúng ta muốn – tất cả đều được tự động.
Trong trường hợp của Raspberry Pi, điều này cho phép chúng ta giảm tải tất cả dữ liệu một cách hiệu quả và không cần mạng hoặc tín hiệu di động. Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này (ngoài sự đơn giản của nó) là đối với các môi trường khó khăn, việc truyền dữ liệu có thể thực hiện được thông qua việc sử dụng một cổng kết nối duy nhất.
Câu hỏi thường gặp
Tôi có thể sử dụng phương pháp này với các hệ điều hành khác ngoài Raspberry Pi không?
Phương pháp này dựa trên udev rules, một cơ chế quản lý thiết bị được tích hợp vào hầu hết các hệ thống Linux, bao gồm cả Raspberry Pi. Tuy nhiên, việc triển khai cụ thể có thể khác nhau tùy thuộc vào hệ điều hành và phiên bản kernel.
Làm thế nào để đảm bảo tập lệnh Python của tôi chạy mà không gặp lỗi?
Hãy đảm bảo rằng tập lệnh Python của bạn có quyền thực thi và đường dẫn đến các thư viện cần thiết là chính xác. Thêm vào đó, kiểm tra xem các lệnh hệ thống như `mount` và `umount` có hoạt động đúng cách hay không.
Nếu tôi cắm nhiều USB cùng lúc thì sao?
Phương pháp này sử dụng một tệp khóa (`lockfile`) để ngăn chặn việc chạy nhiều phiên bản tập lệnh cùng lúc. Tuy nhiên, nếu bạn cần xử lý nhiều USB đồng thời, bạn sẽ cần sửa đổi tập lệnh để xử lý trường hợp này.
