udev rule 파악하기

About_work·2024년 8월 28일

realsense

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0. 들어가기 전에: 개념

"kernel"이 의미하는 바를 설명하겠습니다.
이와 함께 USB 포트와 /dev/videoX 장치 간의 관계도 다룹니다.

1. Kernel의 역할

Kernel은 운영체제의 핵심 부분으로, 하드웨어와 소프트웨어 간의 상호작용을 관리
RealSense 카메라 같은 장치가 연결되면, 커널은 해당 장치에 접근하고 제어하기 위한 드라이버를 로드
이 드라이버는 RealSense 카메라에서 다양한 데이터를 받아서 소프트웨어가 사용할 수 있는 형태로 제공

즉, 커널은:

하드웨어 장치(카메라, USB 등)를 관리하고,
해당 장치가 제공하는 여러 데이터 스트림(Depth, RGB, IR 등)을 처리

2. USB 포트와 장치의 관계

USB 포트는 RealSense 같은 복합 장치가 운영체제에 연결되는 물리적 연결점입니다.
RealSense 카메라 하나가 하나의 USB 포트를 통해 여러 스트림(Depth, RGB, IR 등)을 동시에 보낼 수 있습니다.

3. /dev/videoX 가상 장치와 커널의 관계

운영체제는 하나의 물리적 장치(RealSense 카메라)에서 오는 여러 데이터 스트림을 구분하기 위해 여러 가상 장치(/dev/videoX)를 만듭니다. 각 가상 장치는 물리적 장치의 특정 스트림(예: Depth, RGB, IR 등)에 대응됩니다.

커널 드라이버의 역할:

하나의 커널 드라이버(예: uvcvideo)가 전체 RealSense 카메라를 관리
이 커널 드라이버는 RealSense 카메라에서 오는 다양한 스트림을 처리하고, 각각을 /dev/videoX로 분리하여 제공합니다.
따라서 커널 드라이버는 하나이지만, 그 드라이버는 여러 개의 가상 장치(/dev/videoX)를 통해 각 스트림을 처리하고 접근할 수 있도록 합니다.
따라서 /dev/videoX마다 별도의 커널이 존재하지 않고, 하나의 커널이 여러 스트림을 처리하고 각 스트림을 /dev/videoX 형태로 분리해 주는 것입니다.

1. 목적

특정 위치의 물리적 USB port에 연결된 realsense는, 무조건 "realsense%d" 이름의 SYMLINK를 가지도록 규칙을 정하자.
예:
- usb hub port 1번 -> realsense 0
  - /dev/realsense0 -> video12
- usb hub port 2번 -> realsense 1
  - /dev/realsense1 -> video18

2. 방법

2.1. 센서 port 를 usb port에 꼽는다.

하나씩 꼽아보자.

2.2. 꼽은 usb port의 커널 경로 찾기

lsusb 명령어
- 연결된 USB 장치 목록을 확인 해서, 방급 꼽은 realsense 의 포트가 어떤 포트인지 확인
- Bus 010 Device 004: ID 8086:0b07 Intel Corp. Intel(R) RealSense(TM) Depth Camera 435

실제 로봇

Bus 001 Device 007: ID 8086:0b07 Intel Corp. Intel(R) RealSense(TM) Depth Camera 435

2.2.1. 각 부분의 의미

Bus 010 Device 002:
- Bus 010:
  - 이 장치가 연결된 USB 버스의 번호
  - USB 버스는 컴퓨터 내부에서 USB 장치들을 연결하는 통로 같은 것
- Device 002:
  - 이 버스에 연결된 장치의 번호
  - 같은 버스에 여러 장치가 연결될 수 있고, 그 중에서 두 번째 장치라는 의미
ID 8086:0b07:
- 8086:
  - 이 숫자는 장치의 제조사(벤더) ID
  - 8086은 Intel의 고유한 ID
- 0b07:
  - 이 숫자는 장치의 제품 ID
Intel Corp. Intel(R) RealSense(TM) Depth Camera 435:
- 이 부분은 장치의 제조사와 모델 이름을 나타냅니다.
- Intel Corp.: 이 장치를 만든 회사는 Intel입니다.
- Intel(R) RealSense(TM) Depth Camera 435: 이 장치의 이름은 Intel RealSense 435 깊이 카메라입니다. 이 카메라는 3D 깊이 데이터를 캡처할 수 있는 카메라입니다.

2.3. 위 realsense 가 어떤 dev/video%d 에 연결되어 있는지 확인하는 방법

각 /dev/videoX 장치는 각각의 센서 또는 스트림을 다루기 위해 별도로 생성된 인터페이스를 나타냅니다.
운영체제는 하나의 USB 포트에 연결된 장치가 여러 개의 스트림을 제공할 때, 이를 구분하기 위해 가상 장치(virtual devices)를 만듭니다.
즉, 여러 개의 /dev/videoX 장치들은 하나의 물리적인 장치에 있는 여러 스트림을 구분해서 접근할 수 있게 해주는 것입니다.

Intel RealSense Depth Camera 435가 어떤 /dev/video%d에 연결되어 있는지 확인하는 방법은 다음과 같습니다.

3. `v4l2-ctl` 명령어로 장치 확인

v4l2-ctl 명령어로 연결된 장치와 그에 해당하는 /dev/video%d 파일을 확인할 수 있습니다.
다음 명령어를 사용하세요:
```
v4l2-ctl --list-devices
```
이 명령어는 연결된 모든 비디오 장치의 이름과 그에 해당하는 /dev/video%d 파일들을 보여줍니다.
리스트에서 Intel(R) RealSense(TM) Depth Camera 435와 그에 연결된 /dev/video0, /dev/video1, ... 파일들을 찾을 수 있습니다.

Intel(R) RealSense(TM) Depth Ca (usb-0000:00:14.0-6):
        /dev/video12 # depth
        /dev/video13 # 메타데이터 스트림
        /dev/video14 # 적외선 센서(Infrared Sensor)
        /dev/video15 # 메타데이터 스트림
        /dev/video16 # rgb
        /dev/video17 # 메타데이터 스트림

2.5. `/dev/video%d` 로 부터 KERNEL 찾기

xxx@xxx-company-desktop:~/Desktop$ udevadm info -q path /dev/video0
/devices/pci0000:40/0000:40:01.1/0000:41:00.0/0000:42:08.0/0000:45:00.3/usb10/10-4/10-4:1.0/video4linux/video0

위에서, kernel은 10-4 임

mvp-510a@d907:~/workspace/next-navigation/bringup$ udevadm info -q path /dev/video12
/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-6/1-6:1.0/video4linux/video12
mvp-510a@d907:~/workspace/next-navigation/bringup$ udevadm info -q path /dev/video13
/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-6/1-6:1.0/video4linux/video13
mvp-510a@d907:~/workspace/next-navigation/bringup$ udevadm info -q path /dev/video14
/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-6/1-6:1.0/video4linux/video14
mvp-510a@d907:~/workspace/next-navigation/bringup$ udevadm info -q path /dev/video15
/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-6/1-6:1.0/video4linux/video15

위에서, kernel은 1-6임

0. 커멘트

realsense0 와 같은 디바이스 심링크 매핑
디바이스 path 의 경우, lsusb 로 원하는 장치 위치 확인하시고 udevadm info -q path 로 KERNELS 위치 찾으시면 됩니다.
https://es.naverlabs.com/robot-sw/system_setup/blob/dea71fab67c2a84d8f21385226c7de74c28b2e1e/script/udev-rule-setup.sh#L9-L14

0.1. 커멘트에 대한 설명

특정 장치(예: realsense0)에 대해 심볼릭 링크(일종의 바로가기)를 설정하는 방법
요약
- 장치에 대한 심볼릭 링크를 만들려면,
  - 먼저 lsusb를 통해 장치가 연결된 위치(포트)를 파악한 다음,
  - udevadm info -q path로 해당 장치의 커널 경로(KERNELS 위치)를 확인
  - 그런 다음 이 정보를 바탕으로 장치 파일에 심볼릭 링크를 설정

1. 디바이스 심볼릭 링크 (심링크) 매핑

"심볼릭 링크"는 어떤 파일이나 디렉터리에 대한 바로가기 같은 것
예를 들어, realsense0이라는 이름으로, 특정 장치 파일에 접근할 수 있게 설정하고 싶을 때,
- 심볼릭 링크를 사용할 수 있습니다.

2. 장치 위치 확인

lsusb 명령어를 사용하여 연결된 USB 장치 목록을 확인
- 여기서 원하는 장치가 어떤 포트에 있는지를 알 수 있음

3. KERNELS 위치 찾기

udevadm info -q path 명령어를 사용하여
- 해당 장치의 경로를 찾습니다.
- 해당 장치 파일과 관련된 커널 경로를 보여줍니다.
이 경로를 알고 있어야 심볼릭 링크를 정확하게 설정할 수 있습니다.
system_setup/script/udev-rule-setup.sh

0.2. 커멘트에 대한 설명 2

echo '
SUBSYSTEM=="video4linux", KERNELS=="2-3.1", ATTRS{idVendor}=="8086", ATTRS{idProduct}=="0b07", ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="00", ATTR{index}=="0", SYMLINK+="realsense0"
SUBSYSTEM=="video4linux", KERNELS=="2-3.2", ATTRS{idVendor}=="8086", ATTRS{idProduct}=="0b07", ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="00", ATTR{index}=="0", SYMLINK+="realsense1"
SUBSYSTEM=="video4linux", KERNELS=="2-3.3", ATTRS{idVendor}=="8086", ATTRS{idProduct}=="0b07", ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="00", ATTR{index}=="0", SYMLINK+="realsense2"
SUBSYSTEM=="video4linux", KERNELS=="2-2.1", ATTRS{idVendor}=="8086", ATTRS{idProduct}=="0b07", ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="00", ATTR{index}=="0", SYMLINK+="realsense3"
'  | tee /etc/udev/rules.d/realsense.rules

요약
- 이 스크립트는 USB 포트와 특정 조건에 맞는 Intel Realsense 카메라 장치가 연결될 때마다
  - 고정된 이름(realsense0, realsense1 등)으로 접근할 수 있게 하기 위해 udev 규칙을 설정하는 것입니다.
- 이를 통해 장치가 어느 포트에 연결되든 간에, 항상 같은 이름으로 접근할 수 있도록 보장합니다.

1. `udev` 규칙이란?

udev는 Linux 시스템에서 장치가 연결되거나 제거될 때 실행되는 규칙을 정의할 수 있는 시스템
이 규칙을 통해 특정 장치가 연결될 때 자동으로 설정을 적용할 수 있음
예를 들어, 특정 USB 장치가 연결될 때마다 자동으로 realsense0라는 이름의 심볼릭 링크를 만들 수 있습니다.

2. 규칙 파일 생성

스크립트에서 tee /etc/udev/rules.d/realsense.rules 명령어를 사용하여
- /etc/udev/rules.d/realsense.rules 파일을 생성하거나 업데이트합니다.
- 이 파일은 udev 규칙을 정의하는 파일입니다.

3. 규칙의 내용

각 줄은 특정 조건에 맞는 장치가 연결될 때 적용될 규칙을 정의합니다.
예시 규칙:
```
SUBSYSTEM=="video4linux", KERNELS=="2-3.1", ATTRS{idVendor}=="8086", ATTRS{idProduct}=="0b07", ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="00", ATTR{index}=="0", SYMLINK+="realsense0"
```
- SUBSYSTEM=="video4linux": 이 규칙은 비디오 장치에 적용됩니다.
- KERNELS=="2-3.1": 이 장치가 USB 포트 2-3.1에 연결되었을 때 적용됩니다.
- ATTRS{idVendor}=="8086": 장치의 공급업체 ID가 8086일 때 적용됩니다. (Intel의 벤더 ID)
- ATTRS{idProduct}=="0b07": 장치의 제품 ID가 0b07일 때 적용됩니다.
- ENV{ID_USB_INTERFACE_NUM}=="00": USB 인터페이스 번호가 00일 때 적용됩니다.
- ATTR{index}=="0": 비디오 장치의 인덱스가 0일 때 적용됩니다.
- SYMLINK+="realsense0": 이 규칙이 적용될 때 /dev/realsense0이라는 심볼릭 링크가 생성됩니다.
다른 줄들도 비슷한 규칙을 정의하고 있으며, USB 포트와 연결된 장치에 따라 각각 realsense1, realsense2, realsense3이라는 심볼릭 링크를 만듭니다.

4. 실행 효과

이 스크립트가 실행되면, 특정 USB 포트에 Intel Realsense 카메라가 연결될 때마다 udev가 자동으로 심볼릭 링크를 만들어 줍니다.
예를 들어, 2-3.1 포트에 연결된 카메라는 /dev/realsense0이라는 이름으로 접근할 수 있게 됩니다.

1. 래포지토리

1.1.

센서 장착 위치에 따른 디바이스 이름(/dev/realsense%d) 규칙을 생성해주기

1.2.

target RGBD camera의 디바이스 이름을 이용해서 -> physical_port 정보 조회

        idx_physical_port: str = "/sys" + subprocess.Popen(
            "udevadm info --query=path --name=/dev/realsense%d" %
            self.args.camera_idx,
            shell=True,
            bufsize=64,
            stdin=subprocess.PIPE,
            stdout=subprocess.PIPE,
            close_fds=True).stdout.read().decode('utf-8').strip().split('\n')[0]

1.3.

연결되어 있는 모든 RealSense 디바이스의 정보를 조회해서,

for a_connected_device in rs_context.devices:
  device_physical_port = a_connected_device.get_info(
                              rs.camera_info.physical_port)

target RGBD camera의 physical port와 일치하는 디바이스를 찾아서 연결

About_work

새로운 것이 들어오면 이미 있는 것과 충돌을 시도하라.

다음 포스트

udev rule 파악하기

realsense

0. 들어가기 전에: 개념

1. Kernel의 역할

2. USB 포트와 장치의 관계

3. /dev/videoX 가상 장치와 커널의 관계

커널 드라이버의 역할:

1. 목적

2. 방법

2.1. 센서 port 를 usb port에 꼽는다.

2.2. 꼽은 usb port의 커널 경로 찾기

2.2.1. 각 부분의 의미

2.3. 위 realsense 가 어떤 dev/video%d 에 연결되어 있는지 확인하는 방법

3. `v4l2-ctl` 명령어로 장치 확인

2.5. `/dev/video%d` 로 부터 KERNEL 찾기

0. 커멘트

0.1. 커멘트에 대한 설명

1. 디바이스 심볼릭 링크 (심링크) 매핑

2. 장치 위치 확인

3. KERNELS 위치 찾기

0.2. 커멘트에 대한 설명 2

1. `udev` 규칙이란?

2. 규칙 파일 생성

3. 규칙의 내용

4. 실행 효과

1. 래포지토리

1.1.

1.2.

1.3.

realsense ros2 parameter

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udev rule 파악하기

realsense

0. 들어가기 전에: 개념

1. Kernel의 역할

2. USB 포트와 장치의 관계

3. /dev/videoX 가상 장치와 커널의 관계

커널 드라이버의 역할:

1. 목적

2. 방법

2.1. 센서 port 를 usb port에 꼽는다.

2.2. 꼽은 usb port의 커널 경로 찾기

2.2.1. 각 부분의 의미

2.3. 위 realsense 가 어떤 dev/video%d 에 연결되어 있는지 확인하는 방법

3. v4l2-ctl 명령어로 장치 확인

2.5. /dev/video%d 로 부터 KERNEL 찾기

0. 커멘트

0.1. 커멘트에 대한 설명

1. 디바이스 심볼릭 링크 (심링크) 매핑

2. 장치 위치 확인

3. KERNELS 위치 찾기

0.2. 커멘트에 대한 설명 2

1. udev 규칙이란?

2. 규칙 파일 생성

3. 규칙의 내용

4. 실행 효과

1. 래포지토리

1.1.

1.2.

1.3.

realsense ros2 parameter

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3. `v4l2-ctl` 명령어로 장치 확인

2.5. `/dev/video%d` 로 부터 KERNEL 찾기

1. `udev` 규칙이란?