Глава 3: Устройства

linux использует тот же дизайн для файлов устройств, что и другие системы Unix: помещает спеицальные файлы устрйоств в /dev. Такие файлы называются узлами устройств. Хотя не все возможности устройств доступны через файловый ввод-вывод.

Первый символ в выводе ls -l /dev - символ типа файла. Если это символы b, c, p или s, то файл является устройством. Эти буквы обозначают block (блочное устройство), character (символьное устройство), pipe (конвейер) и socket (сокет) соответственно.

• Блочное устройство. Программы получают доступ к данным с блочного устройства фиксированными частями. Устройство sda1 в приведенном ранее примере - это дисковое устройство, тип блочного устройства. Диски можно легко разбить на блоки данных. Поскольку общий размер блочного устройства фиксирован и его легко индексировать, процессы имеют быстрый произвольный доступ к любому блоку в устройстве с помощью ядра.
• Символьное устройство. Символьные устройства работают с потоками данных. Вы можете считывать символы с символьных устройств или записывать их на символьные устройства, как было показано ранее на устройстве /dev/null. Символьные устройства не имеют размера: когда вы читаете из одного из них или записываете в него, ядро обычно выполняет на нем операцию чтения или записи. Принтеры, непосредственно подключенные к компьютеру, представляются символьными устройствами. Важно отметить, что во время взаимодействия с символьным устройством ядро не может создавать резервные копии и повторно выполнять проверку после передачи данных устройству или процессу.
• Конвейер. Именованный конвейер по структуре такой же, как символьные устройства, но с другим процессом на другом конце потока ввода-вывода вместо драйвера ядра.
• Сокет. Сокеты - это специальные интерфейсы, которые используются для межпроцессной связи. Они часто находятся за пределами каталога /dev. Файлы сокетов представляют собой доменные сокеты Unix (подробнее о них вы узнаете в главе 10).

Традиционный каталог Unix /dev удобен для того, чтобы пользовательские процессы ссылались на устройства, поддерживаемые ядром, и взаимодействовали с ними, но это очень упрощенная схема. Имя устройства в /dev немногое говорит об устройстве. Другая проблема заключается в том, что ядро назначает устройства в том порядке, в котором они найдены, поэтому между перезагрузками устройство может получить другое имя.

Чтобы обеспечить единообразное представление подключенных устройств на основе их фактических аппаратных атрибутов, ядро Linux предлагает интерфейс sysfs для обозначения файлов и каталогов. Базовый путь для устройств - /sys/devices.

Например, жесткий диск SATA в /dev/sda может иметь следующий путь в интерфейсе sysfs: /sys/devices/pci0000:00/0000:00:17.0/ata3/host0/target0:0:0/0:0:0:0/block/sda

Файл /dev позволяет пользовательским процессам применять устройство, в то время как путь /sys/devices задействуется для просмотра информации и управления устройством.

В каталоге /sys есть несколько ярлыков. Например, /sys/block должен содержать все блочные устройства, доступные в системе. Однако это всего лишь символические ссылки: лучше запустить команду ls -l /sys/block, чтобы выявить истинные sysfs пути.