Для многих пользователей Linux долгое время может быть неясна суть устройств, каталогов dev/sys и различий между ними. Хорошо бы в этом немного разбираться, т.к. иногда приходится работать с дисками, разделами, tty, pty.
Что еще за dev?
В каталоге dev находятся файлы, которые являются интерфейсом взаимодействия ядра с физическими (принтер, камера, SSD и т.д.) и виртуальными (null, urandom, tty и т.д.) устройствами, подключенными к системе и готовыми к работе.
Сами файлы драйверами не являются, при работе с ними ядро отказывается от своих обычных файловых операций и использует необходимые драйвера.
Устройства бывают разных типов:
$ ls -l
brw-rw---- 1 root disk 8, 1 Sep 6 08:37 sda1
crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 Sep 6 08:37 null
prw-r--r-- 1 root root 0 Mar 3 19:17 fdata
srw-rw-rw- 1 root root 0 Dec 18 07:43 log
Обратите внимание на первый символ каждой строки. Если он входит в перечисление: b (block), c (character), p (pipe) или s (socket), то файл является устройством.
Сейчас кратко рассмотрим типы, без излишнего углубления, т.к. знать тут все на начальных порах необязательно.
Блочные устройства
Доступ к данным блочного устройства происходит фиксированными частями определенного размера. Устройство sda1 в приведенном примере - это дисковое устройство, которое является типом блочного устройства.
Обычно устройства данного типа характеризуются возможностью хостить файловую систему: HDD, SSD, USB накопители.
Символьные устройства
К символьным устройствам можно обращаться как к потокам данных. Чтение и запись происходит посимвольно либо небольшими блоками за раз. Примерами устройств являются: принтер, мышь, клавиатура, tty, null.
Именованный конвейер
По структуре такой же, как символьное устройство, но с другим процессом на конце потока ввода-вывода вместо драйвера ядра.
Фактически - это обыкновенный pipe |, у которого есть имя, которое можно указывать всюду, где требуется файл.
Сокет
Специальный интерфейс для межпроцессной связи. Они позволяют обмениваться данными через сетевые соединения или внутри одного компьютера (с помощью Unix-сокетов).
Номера major и minor
К блочным и символьным устройствам применимы специальные номера major и minor, которые ядро использует для идентификации:
8, 1 Sep 6 08:37 sda1
Major (8) говорит о том, какой драйвер использовать, minor (1) - описывает номер устройства, для которого используется драйвер, подвязанный к номеру major.
Скажем, HDD может быть разбит на несколько разделов, каждый из которых будет иметь отдельный номер minor и единый major, т.к. один и тот же драйвер используется для каждого раздела.
Файлы в каталоге dev не являются постоянными, они создаются либо в момент старта системы либо при подключении и определении устройства. Создаются демонами: udevd или mdevd. Как раз эти программы отвечают за определение устройства и подгрузку соответсвующих драйверов.
Драйвер - программа, которая позволяет нашей ОС общаться с оборудованием. Представлен он может быть, например, динамически подгружаемым модулем ядра либо его статической частью. Подключили мышку, нужен драйвер, который позволить с ней работать.
LinuxCamp