| Linux Filesystem Hierarchy: Versione 0.65 | ||
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/dev è la directory dove si trovano i file speciali, o di dispositivo. È una directory molto interessante che evidenzia un aspetto importante del filesystem di Linux: ogni cosa è un file o una directory. Scorrendo questa directory, se tutto va bene si dovrebbero vedere dei file denominati hda1, hda2 etc..., che rappresentano le diverse partizioni sulla prima unità master del sistema; /dev/cdrom e /dev/fd0 rappresentano l'unità CD-ROM e l'unità floppy. Questo può sembrare strano, ma ha un significato se si paragonano le caratteristiche dei file a quelle dell'hardware. È possibile leggere da entrambi e scrivere sia nell'uno che nell'altro. Si prenda /dev/dsp, per esempio. Questo file rappresenta il dispositivo microfono. Ogni dato scritto in questo file verrà ridiretto verso il microfono. Se si fa una prova con "cat /boot/vmlinuz > /dev/dsp" (su un sistema configurato in modo appropriato) si dovrebbe sentire qualche suono sulle casse. Cioé il suono del kernel! Un file inviato a /dev/lp0 viene mandato in stampa. Inviando dati a /dev/ttyS0 e leggendo dallo stesso si comunica con un dispositivo collegato alla prima porta seriale, per esempio un modem.
La maggior parte dei dispositivi sono a blocchi o a caratteri; esistono comunque altri tipi di dispositivo e ne possono essere creati di nuovi. In generale, i "dispositivi a blocchi" (block devices) sono dispositivi che memorizzano o manipolano dati, i "dispositivi a caratteri" (character devices) possono essere pensati come dispositivi che trasmettono o trasferiscono dati. Per esempio, unità a dischetti, dischi rigidi e unità CD-ROM sono tutti dispositivi a blocchi mentre le porte seriali, mouse e stampanti parallele sono tutti dispositivi a caratteri. C'è uno schema per denominare i tipi di dispositivo ma nella stragrande maggioranza dei casi questi non seguono una logica particolare.
total 724 lrwxrwxrwx 1 root root 13 Sep 28 18:06 MAKEDEV -> /sbin/MAKEDEV crw-rw---- 1 root audio 14, 14 Oct 7 16:26 admmidi0 crw-rw---- 1 root audio 14, 30 Oct 7 16:26 admmidi1 lrwxrwxrwx 1 root root 11 Oct 7 16:26 amidi -> /dev/amidi0 crw-rw---- 1 root audio 14, 13 Oct 7 16:26 amidi0 crw-rw---- 1 root audio 14, 29 Oct 7 16:26 amidi1 crw-rw---- 1 root audio 14, 11 Oct 7 16:26 amixer0 crw-rw---- 1 root audio 14, 27 Oct 7 16:26 amixer1 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 28 18:05 ataraid lrwxrwxrwx 1 root root 11 Oct 7 16:26 audio -> /dev/audio0 crw-rw---- 1 root audio 14, 4 Oct 7 16:26 audio0 crw-rw---- 1 root audio 14, 20 Oct 7 16:26 audio1 crw-rw---- 1 root audio 14, 7 Mar 15 2002 audioctl lrwxrwxrwx 1 root root 9 Oct 14 22:51 cdrom -> /dev/scd1 lrwxrwxrwx 1 root root 9 Oct 14 22:52 cdrom1 -> /dev/scd0 crw------- 1 root tty 5, 1 Jan 19 20:47 console lrwxrwxrwx 1 root root 11 Sep 28 18:06 core -> /proc/kcore crw-rw---- 1 root audio 14, 10 Oct 7 16:26 dmfm0 crw-rw---- 1 root audio 14, 26 Oct 7 16:26 dmfm1 crw-rw---- 1 root audio 14, 9 Oct 7 16:26 dmmidi0 crw-rw---- 1 root audio 14, 25 Oct 7 16:26 dmmidi1 lrwxrwxrwx 1 root root 9 Oct 7 16:26 dsp -> /dev/dsp0 crw-rw---- 1 root audio 14, 3 Oct 7 16:26 dsp0 crw-rw---- 1 root audio 14, 19 Oct 7 16:26 dsp1 crw--w---- 1 root video 29, 0 Mar 15 2002 fb0 crw--w---- 1 root video 29, 1 Mar 15 2002 fb0autodetect crw--w---- 1 root video 29, 0 Mar 15 2002 fb0current crw--w---- 1 root video 29, 32 Mar 15 2002 fb1 crw--w---- 1 root video 29, 33 Mar 15 2002 fb1autodetect crw--w---- 1 root video 29, 32 Mar 15 2002 fb1current lrwxrwxrwx 1 root root 13 Sep 28 18:05 fd -> /proc/self/fd brw-rw---- 1 root floppy 2, 0 Mar 15 2002 fd0 brw-rw---- 1 root floppy 2, 1 Mar 15 2002 fd1 crw--w--w- 1 root root 1, 7 Sep 28 18:06 full brw-rw---- 1 root disk 3, 0 Mar 15 2002 hda brw-rw---- 1 root disk 3, 64 Mar 15 2002 hdb brw-rw---- 1 root disk 22, 0 Mar 15 2002 hdc brw-rw---- 1 root disk 22, 64 Mar 15 2002 hdd drwxr-xr-x 2 root root 12288 Sep 28 18:05 ida prw------- 1 root root 0 Jan 19 20:46 initctl brw-rw---- 1 root disk 1, 250 Mar 15 2002 initrd drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 28 18:05 input crw-rw---- 1 root dialout 45, 128 Mar 15 2002 ippp0 crw-rw---- 1 root dialout 45, 0 Mar 15 2002 isdn0 crw-rw---- 1 root dialout 45, 64 Mar 15 2002 isdnctrl0 crw-rw---- 1 root dialout 45, 255 Mar 15 2002 isdninfo crw------- 1 root root 10, 4 Mar 15 2002 jbm crw-r----- 1 root kmem 1, 2 Sep 28 18:06 kmem brw-rw---- 1 root cdrom 24, 0 Mar 15 2002 lmscd crw------- 1 root root 10, 0 Mar 15 2002 logibm brw-rw---- 1 root disk 7, 0 Sep 28 18:06 loop0 brw-rw---- 1 root disk 7, 1 Sep 28 18:06 loop1 crw-rw---- 1 root lp 6, 0 Mar 15 2002 lp0 crw-rw---- 1 root lp 6, 1 Mar 15 2002 lp1 crw-rw---- 1 root lp 6, 2 Mar 15 2002 lp2 crw-r----- 1 root kmem 1, 1 Sep 28 18:06 mem lrwxrwxrwx 1 root root 10 Oct 7 16:26 midi -> /dev/midi0 crw-rw---- 1 root audio 14, 2 Oct 7 16:26 midi0 crw-rw---- 1 root audio 14, 18 Oct 7 16:26 midi1 lrwxrwxrwx 1 root root 11 Oct 7 16:26 mixer -> /dev/mixer0 crw-rw-rw- 1 root root 14, 0 Nov 11 16:22 mixer0 crw-rw---- 1 root audio 14, 16 Oct 7 16:26 mixer1 lrwxrwxrwx 1 root root 11 Oct 7 06:50 modem -> /dev/ttyLT0 crw-rw---- 1 root audio 31, 0 Mar 15 2002 mpu401data crw-rw---- 1 root audio 31, 1 Mar 15 2002 mpu401stat crw-rw---- 1 root audio 14, 8 Oct 7 16:26 music crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 Sep 28 18:06 null crw-rw-rw- 1 root root 195, 0 Jan 6 03:03 nvidia0 crw-rw-rw- 1 root root 195, 1 Jan 6 03:03 nvidia1 crw-rw-rw- 1 root root 195, 255 Jan 6 03:03 nvidiactl crw-rw---- 1 root lp 6, 0 Mar 15 2002 par0 crw-rw---- 1 root lp 6, 1 Mar 15 2002 par1 crw-rw---- 1 root lp 6, 2 Mar 15 2002 par2 -rw-r--r-- 1 root root 665509 Oct 7 16:41 pcm crw-r----- 1 root kmem 1, 4 Sep 28 18:06 port crw-rw---- 1 root dip 108, 0 Sep 28 18:07 ppp crw------- 1 root root 10, 1 Mar 15 2002 psaux crw-rw-rw- 1 root root 1, 8 Sep 28 18:06 random crw-rw---- 1 root root 10, 135 Mar 15 2002 rtc brw-rw---- 1 root cdrom 11, 0 Mar 15 2002 scd0 brw-rw---- 1 root cdrom 11, 1 Mar 15 2002 scd1 brw-rw---- 1 root disk 8, 0 Mar 15 2002 sda brw-rw---- 1 root disk 8, 1 Mar 15 2002 sda1 brw-rw---- 1 root disk 8, 2 Mar 15 2002 sda2 brw-rw---- 1 root disk 8, 3 Mar 15 2002 sda3 brw-rw---- 1 root disk 8, 4 Mar 15 2002 sda4 brw-rw---- 1 root disk 8, 16 Mar 15 2002 sdb brw-rw---- 1 root disk 8, 17 Mar 15 2002 sdb1 brw-rw---- 1 root disk 8, 18 Mar 15 2002 sdb2 brw-rw---- 1 root disk 8, 19 Mar 15 2002 sdb3 brw-rw---- 1 root disk 8, 20 Mar 15 2002 sdb4 crw-rw---- 1 root audio 14, 1 Oct 7 16:26 sequencer lrwxrwxrwx 1 root root 10 Oct 7 16:26 sequencer2 -> /dev/music lrwxrwxrwx 1 root root 4 Sep 28 18:05 stderr -> fd/2 lrwxrwxrwx 1 root root 4 Sep 28 18:05 stdin -> fd/0 lrwxrwxrwx 1 root root 4 Sep 28 18:05 stdout -> fd/1 crw-rw-rw- 1 root tty 5, 0 Sep 28 18:06 tty crw------- 1 root root 4, 0 Sep 28 18:06 tty0 crw------- 1 root root 4, 1 Jan 19 14:59 tty1 crw-rw---- 1 root dialout 62, 64 Oct 7 06:50 ttyLT0 crw-rw---- 1 root dialout 4, 64 Mar 15 2002 ttyS0 crw-rw---- 1 root dialout 4, 65 Mar 15 2002 ttyS1 crw-rw---- 1 root dialout 4, 66 Mar 15 2002 ttyS2 crw-rw---- 1 root dialout 4, 67 Mar 15 2002 ttyS3 crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 Mar 15 2002 ttyUSB0 crw-rw---- 1 root dialout 188, 1 Mar 15 2002 ttyUSB1 cr--r--r-- 1 root root 1, 9 Jan 19 20:46 urandom drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 28 18:05 usb prw-r----- 1 root adm 0 Jan 19 14:58 xconsole crw-rw-rw- 1 root root 1, 5 Sep 28 18:06 zero
Alcuni file di dispositivo comuni, così come quelli equivalenti sotto Windows, che si dovrebbero ricordare sono:
Prima porta seriale (mouse, modem).
connessione per il mouse PS/2 (mouse, tastiere).
Prima porta parallela (stampanti, scanner, etc).
Il nome DSP deriva dal termine "digital signal processor" (processore per segnali digitali), un chip processore specializzato ottimizzato per l'analisi del segnale digitale. Le schede audio possono usare un chip DSP dedicato, o possono implementare le funzioni con un gruppo di dispositivi discreti. Altri termini che possono essere usati per questo dispositivo sono voce digitalizzata e PCM.
Questa sottodirectory contiene la maggior parte dei nodi di dispositivo USB. Le assegnazioni dei nomi dei dispositivi avvengono in modo piuttosto semplice per cui non è necessario alcun approfondimento.
Il primo dispositivo SCSI (HDD, Memory Stick, dispositivi esterni a memoria di massa come unità CD-ROM sui portatili, etc).
Il primo dispositivo CD-ROM SCSI.
Il primo dispositivo joystick.
I dispositivi sono definiti in base al tipo, come "a blocchi" o "a caratteri", e in base al numero "primario" e "secondario". Il numero primario è usato per classificare un dispositivo e il numero secondario è usato per identificare un tipo di dispositivo specifico. Per esempio, tutti i dispositivi IDE connessi al controller primario hanno un numero principale uguale a 3. I dispositivi master e slave, così come le partizioni singole sono ulteriormente definite attraverso i numeri secondari. Questi sono i due numeri che compaiono prima della data nella schermata che segue:
# ls -l /dev/hd*
brw-rw---- 1 root disk 3, 0 Mar 15 2002 /dev/hda brw-rw---- 1 root disk 3, 1 Mar 15 2002 /dev/hda1 brw-rw---- 1 root disk 3, 10 Mar 15 2002 /dev/hda10 brw-rw---- 1 root disk 3, 11 Mar 15 2002 /dev/hda11 brw-rw---- 1 root disk 3, 12 Mar 15 2002 /dev/hda12 brw-rw---- 1 root disk 3, 13 Mar 15 2002 /dev/hda13 brw-rw---- 1 root disk 3, 14 Mar 15 2002 /dev/hda14 brw-rw---- 1 root disk 3, 15 Mar 15 2002 /dev/hda15 brw-rw---- 1 root disk 3, 16 Mar 15 2002 /dev/hda16 brw-rw---- 1 root disk 3, 17 Mar 15 2002 /dev/hda17 brw-rw---- 1 root disk 3, 18 Mar 15 2002 /dev/hda18 brw-rw---- 1 root disk 3, 19 Mar 15 2002 /dev/hda19 brw-rw---- 1 root disk 3, 2 Mar 15 2002 /dev/hda2 brw-rw---- 1 root disk 3, 20 Mar 15 2002 /dev/hda20 brw-rw---- 1 root disk 3, 3 Mar 15 2002 /dev/hda3 brw-rw---- 1 root disk 3, 4 Mar 15 2002 /dev/hda4 brw-rw---- 1 root disk 3, 5 Mar 15 2002 /dev/hda5 brw-rw---- 1 root disk 3, 6 Mar 15 2002 /dev/hda6 brw-rw---- 1 root disk 3, 7 Mar 15 2002 /dev/hda7 brw-rw---- 1 root disk 3, 8 Mar 15 2002 /dev/hda8 brw-rw---- 1 root disk 3, 9 Mar 15 2002 /dev/hda9 brw-rw---- 1 root disk 3, 64 Mar 15 2002 /dev/hdb brw-rw---- 1 root disk 3, 65 Mar 15 2002 /dev/hdb1 brw-rw---- 1 root disk 3, 74 Mar 15 2002 /dev/hdb10 brw-rw---- 1 root disk 3, 75 Mar 15 2002 /dev/hdb11 brw-rw---- 1 root disk 3, 76 Mar 15 2002 /dev/hdb12 brw-rw---- 1 root disk 3, 77 Mar 15 2002 /dev/hdb13 brw-rw---- 1 root disk 3, 78 Mar 15 2002 /dev/hdb14 brw-rw---- 1 root disk 3, 79 Mar 15 2002 /dev/hdb15 brw-rw---- 1 root disk 3, 80 Mar 15 2002 /dev/hdb16 brw-rw---- 1 root disk 3, 81 Mar 15 2002 /dev/hdb17 brw-rw---- 1 root disk 3, 82 Mar 15 2002 /dev/hdb18 brw-rw---- 1 root disk 3, 83 Mar 15 2002 /dev/hdb19 brw-rw---- 1 root disk 3, 66 Mar 15 2002 /dev/hdb2 brw-rw---- 1 root disk 3, 84 Mar 15 2002 /dev/hdb20 brw-rw---- 1 root disk 3, 67 Mar 15 2002 /dev/hdb3 brw-rw---- 1 root disk 3, 68 Mar 15 2002 /dev/hdb4 brw-rw---- 1 root disk 3, 69 Mar 15 2002 /dev/hdb5 brw-rw---- 1 root disk 3, 70 Mar 15 2002 /dev/hdb6 brw-rw---- 1 root disk 3, 71 Mar 15 2002 /dev/hdb7 brw-rw---- 1 root disk 3, 72 Mar 15 2002 /dev/hdb8 brw-rw---- 1 root disk 3, 73 Mar 15 2002 /dev/hdb9 brw-rw---- 1 root disk 22, 0 Mar 15 2002 /dev/hdc brw-rw---- 1 root disk 22, 64 Mar 15 2002 /dev/hdd
Il numero primario per entrambi i dispositivi hda e hdb è 3. Naturalmente, il numero secondario cambia per ogni specifica partizione. La definizione di ogni categoria di numero principale può essere esaminata guardando il contenuto del file /usr/src/linux/include/linux/major.h . Il file devices.txt inoltre documenta i numeri principali e secondari e si trova nella directory /usr/src/linux/Documentation. Questo file definisce i numeri principali. Quasi tutti i file di dispositivo sono creati, in modo predefinito, al momento dell'installazione. Comunque, si può sempre creare un dispositivo usando il comando mknod o lo script MAKEDEV che si trova nella stessa directory /dev. I dispositivi possono essere creati con questo programma di utilità indicando il dispositivo da creare, il tipo di dispositivo (a blocchi o a caratteri) e i numeri principale e secondario. Per esempio, supponiamo che sia stato accidentalmente cancellato il file /dev/ttyS0 (COM1 sotto Windows); è possibile ricrearlo usando il seguente comando:
# mknod ttyS0 c 4 64
Per i più pigri si può semplicemente eseguire lo script MAKEDEV in questo modo:
# MAKEDEV *
che ricreerà tutti i file di dispositivo in base ai dispositivi rilevati.
Eventualmente la directory /dev può contenere anche un file MAKEDEV.local per la creazione di file di dispositivi locali.
In generale, e come richiesto dal FSSTND, MAKEDEV è capace di creare qualsiasi dispositivo rilevabile nel sistema, non quelli installati da una particolare implementazione.
Qualcuno potrebbe meravigliarsi del fatto che Linux usi un tale sistema primitivo per referenziare i dispositivi; la risposta è che non si è ancora in grado di concepire un meccanismo sufficientemente sofisticato, che fornisca vantaggi sufficienti per il sistema corrente, tale da pervenire a un'adozione diffusa.
Fino ad oggi (a partire dalla versione 2.4 del kernel), il miglior tentativo è stato fatto da Richard Gooch del CSIRO. È chiamato devfsd ed è stato una parte del kernel per molti anni. Ha avuto i consenso degli sviluppatori del kernel e dallo stesso Linus; i dettagli di questa implementazione si possono trovare in /usr/src/linux/Documentation/filesystems/devfs/README. Qui di seguito si riporta un estratto di questo documento.
Devfs è un'alternativa ai dispositivi speciali "reali" a caratteri e a blocchi sul filesystem root. I gestori dei dispositivi del kernel possono registrare i dispositivi per nome piuttosto che registrarli attraverso i numeri principale e secondario. Questi dispositivi appariranno in devfs automaticamente, coi permessi d'accesso fissati in modo predefinito dal gestore dei dispositivi. Un demone (devfsd) può essere usato per sovrascrivere queste impostazioni predefinite. Devfs è stato nel kernel sin dalla versione 2.3.46.
DA NOTARE che devfs è completamente opzionale. Se si preferiscono i vecchi nodi di dispositivo basati sui nomi dei dischi, si deve solamente lasciare CONFIG_DEVFS_FS=n (default). In questo caso non cambierà niente. SI FA RILEVARE INOLTRE che se si abilita devfs, le impostazioni predefinite sono tali da mantenere la piena compatibilità coi vecchi nomi di dispositivo.
Ci sono due aspetti relativi a devfs: uno è il "namespace" del dispositivo sottostante, che è un "namespace" esattamente come qualsiasi filesystem montato. L'altro aspetto è il codice di filesystem che fornisce una vista dei "namespace" del dispositivo. La ragione di questa distinzione è che devfs può essere montato diverse volte, e a ogni montaggio viene mostrato lo stesso "namespace" del dispositivo. I cambiamenti coinvolgono globalmente tutti i filesystem devfs montati. Inoltre, poiché il namespace devfs esiste senza che devfs sia montato, si può montare facilmente il filesystem root riferendosi ad una voce nel namespace devfs.
Il dispendio di devfs è un piccolo incremento della dimensione del codice del kernel e del consumo di memoria. Circa 7 pagine di codice (alcune delle quali nelle sezioni __init) e 72 byte per ogni voce nel namespace. Un sistema modesto ha solo un paio di centinaia di voci di dispositivo, così questo costa qualche pagina in più. Non è paragonabile al suggerimento di mettere /dev su una ramdisc.
Su una macchina tipica, il dispendio è sotto lo 0.2 percento. Su un sistema modesto con 64 MBytes di RAM, il consumo è sotto lo 0.1 percento. Le accuse di "bloatware" lanciata a devfs non sono giustificate.
A partire dal kernel versione 2.6, devfs è stato dichiarato obsoleto ed è stato sostituito da udev. Un sistema molto simile (per lo meno dal punto di vista dell'utente finale) a devfs ma che funziona interamente in "userspace". Una panoramica di udev si può trovare in http://www.kroah.com/linux/talks/ols_2003_udev_paper/Reprint-Kroah-Hartman-OLS2003.pdf