Внутреннее устройство Linux

Соглашение об именовании потребует небольшого объяснения. Префикс sd в имени устройства соответствует диску SCSI. Интерфейс SCSI (Small Computer System Interface, интерфейс малых вычислительных систем) изначально был разработан в качестве стандарта для аппаратных средств и протокола коммуникации между устройствами (например, дисками) и другой периферией. Хотя в большинстве современных компьютеров не используются традиционные аппаратные средства SCSI, сам этот протокол присутствует повсюду благодаря своей приспособляемости. Например, USB-накопители применяют его при подключении. В случае с дисками SATA дело немного усложняется, однако ядро системы Linux в определенный момент по-прежнему использует команды SCSI для обращения к таким дискам. Одним из наиболее элегантных инструментов является команда lsscsi. Вот пример того, что можно получить в результате ее работы:

$ lsscsi

[0:0:0:0] disk ATA WDC WD3200AAJS-2 01.0 /dev/sda

[1:0:0:0] cd/dvd Slimtype DVD A DS8A5SH XA15 /dev/sr0

[2:0:0:0] disk FLASH Drive UT_USB20 0.00 /dev/sdb

В столбце приводится адрес устройства в системе. В столбце представлено описание типа устройства, а в последнем столбце указано, где можно найти файл устройства. Остальная информация содержит сведения о производителе.

Система Linux назначает устройствам файлы устройств в том порядке, в каком их драйверы находят устройства. Так, в приведенном выше примере ядро сначала нашло жесткий диск, затем оптический привод и наконец флеш-накопитель.

К сожалению, такая схема назначения устройств обычно вызывала проблемы при перенастройке аппаратного обеспечения. Допустим, в вашей системе три диска: /dev/sda, /dev/sdb и /dev/sdc. Если диск /dev/sdb вышел из строя и вы должны заменить его, чтобы компьютер снова смог работать, то диск, который до этого был диском /dev/sdc, превратится в диск /dev/sdb, а диска /dev/sdc больше не будет. Если вы ссылались непосредственно на названия устройств в файле fstab (см. подраздел 4.2.8), то вам придется внести некоторые изменения в данный файл, чтобы вернуть (основную часть) устройства к нормальной работе. Чтобы устранить подобные проблемы, в большинстве современных систем Linux используется идентификатор UUID (Universally Unique Identifier, универсальный уникальный идентификатор, см. подраздел 4.2.4) для устойчивого доступа к дисковым устройствам.

Здесь лишь вкратце рассказано о том, как использовать диски и другие устройства для хранения данных в системе Linux. Дополнительную информацию о применении дисков можно найти в главе 4. Далее в текущей главе мы изучим то, каким образом интерфейс SCSI участвует в работе ядра системы Linux.

3.4.2. Приводы CD и DVD: /dev/sr*

Система Linux распознает большинство оптических приводов как устройства SCSI с именами /dev/sr0, /dev/sr1 и т. д. Однако если такое устройство использует устаревший интерфейс, оно может отобразиться как устройство PATA (об этом пойдет речь ниже). Устройства /dev/sr* доступны только для чтения и применяются только для считывания оптических дисков. Для использования возможностей записи и перезаписи в оптических приводах следует применять «обобщенные» SCSI-устройства, такие как /dev/sg0.

3.4.3. Жесткие диски PATA: /dev/hd*

Блочные устройства системы Linux /dev/hda, /dev/hdb, /dev/hdc и /dev/hdd часто встречаются в старых версиях ядра системы и для устаревших аппаратных средств. Это фиксированные назначения, которые основаны на ведущем и ведомом устройствах с интерфейсами 0 и 1. Иногда вы можете обнаружить, что диск SATA распознан как один из таких дисков. Это означает, что диск SATA работает в режиме совместимости, который снижает производительность. Проверьте настройки системы BIOS, чтобы выяснить, можно ли переключить контроллер диска SATA в его штатный режим.

3.4.4. Терминалы: /dev/tty*, /dev/pts/* и /dev/tty

Терминалы — это устройства для перемещения символов между пользовательским процессом и устройством ввода-вывода, как правило, для вывода текста на экран терминала. Интерфейс терминальных устройств прошел довольно долгий путь с тех пор, когда терминалы были основаны на печатающих аппаратах.

Псевдотерминальные устройства — это эмулированные терминалы, которые понимают функции ввода-вывода реальных терминалов. Однако вместо того, чтобы обращаться к реальному аппаратному средству, ядро представляет интерфейс ввода-вывода посредством какой-либо программы, например окна терминала оболочки, в котором вы, вероятно, печатаете большинство команд.

Двумя общими терминальными устройствами являются /dev/tty1 (первая виртуальная консоль) и /dev/pts/0 (первое псевдотерминальное устройство). Каталог /dev/pts сам по себе является специализированной файловой системой.