Брайан Керниган - UNIX — универсальная среда программирования

Файлы устройств в чем-то подобны зверинцу, где каждая особь чем-нибудь отличается от остальных, но основные характеристики применимы ко всем. Ниже приведен сокращенный список нашего каталога /dev:

$ ls -l /dev

crw--w--w- 1 root 0, 0 Sep 27 23:09 console

crw-r--r-- 1 root 3, 1 Sep 27 14:37 fcmem

crw-r--r-- 1 root 3, 0 May 6 1981 mem

brw-rw-rw- 1 root 1, 64 Aug 24 17:41 mt0

crw-rw-rw- 1 root 3, 2 Sep 28 02:03 null

crw-rw-rw- 1 root 4, 64 Sep 9 15:42 rmt0

brw-r----- 1 root 2, 0 Sep 8 08:07 rp00

brw-r----- 1 root 2, 1 Sep 27 23:09 rp01

crw-r----- 1 root 13, 0 Apr 12 1983 rrp00

crw-r----- 1 root 13, 1 Jul 28 15:18 rrp01

crw-rw-rw- 1 root 2, 0 Jul 5 08:04 tty

crw--w--w- 1 root 1, 0 Sep 28 02:38 tty0

crw--w--w- 1 root 1, 1 Sep 27 23:09 tty1

crw--w--w- 1 root 1, 2 Sep 27 17:33 tty2

crw--w--w- 1 root 1, 3 Sep 27 18:48 tty3

$

Первое, что здесь бросается в глаза, это то, что вместо количества байтов указывается пара небольших целых чисел, а в первой позиции прав доступа используется 'b'или 'c'. В таком виде команда lsвыдает информацию из индексного дескриптора для файла устройств, но не для обычного файла. Обычному файлу предназначен хранимый в индексном дескрипторе список блоков памяти диска, в которых находится содержимое файла. В случае же файла устройств индексный дескриптор содержит внутреннее имя устройства, включающее его тип ( символьное сили блочное b) и пару чисел, называемых верхним и нижним числами устройства. К блочным устройствам относятся диски и магнитные ленты, а все остальное: терминалы, принтеры, линии сетевой связи и т.п. — к символьным. Верхнее число устройства обозначает его тип, а нижнее характеризует различные экземпляры устройств одного типа. Например, /dev/tty0и /dev/tty1— это два порта одного контроллера терминала, поэтому они имеют одно и то же верхнее число и различные нижние числа.

Файлы для дисков обычно именуются в соответствии с тем вариантом оборудования, которое представлено в системе. Файлы /dev/rp00и /dev/rp01названы так потому, что в системе используются дисковые накопители DEC RP06. Есть только один дисковый накопитель, логически поделенный на две файловые системы. Если бы существовал еще один накопитель, связанные с ним файлы имели бы имена /dev/rp10и /dev/rp11. Первая цифра обозначает номер накопителя, а вторая показывает, какая его часть используется.

У вас может возникнуть вопрос: почему существует несколько дисковых файлов устройств, а не одно? Исторически так сложилось (и для удобства поддержания), что файловая система была разделена на подсистемы. Файлы в подсистеме доступны через каталог главной системы. Программа /etc/mountпоказывает соответствие между файлами устройств и каталогами:

$ /etc/mount

rp01 on /usr

$

В нашем случае каталог root находится на /dev/rp00(хотя команда /etc/mountоб этом не сообщает), а файловая система пользователей, т.е. файлы из каталога /usrи вложенных каталогов, находится на /dev/rp01.

Каталог /rootдолжен быть доступен системе для выполнения команд. Каталоги /bin, /devи /etcвсегда находятся в корневом каталоге, поскольку при запуске системы доступны только файлы корневого каталога, а такие, как /bin/sh, необходимы для работы. Во время раскрутки системы все файловые системы проверяются на целостность (см. icheck(8)или fsck(8)) и подключаются к корню иерархии файлов. Эта операция подключения называется присоединением и является программистским эквивалентом операции установки пакета дисков на накопитель; обычно она выполняется только суперпользователем. После присоединения /dev/rp01в качестве /usrфайлы пользователей становятся доступными, как если бы они были частью корневого каталога.

Для обычного пользователя детали операции присоединения подсистемы файлов представляют мало интереса, но здесь есть несколько моментов, относящихся к нашей теме. Во-первых, поскольку подсистемы файлов могут быть присоединены и отсоединены, недопустимо устанавливать связь с файлом из другой подсистемы. Например, нельзя связать программы из общего каталога /binс какими-то файлами из каталогов /binпользователей, поскольку /usrнаходится в иной подсистеме файлов, чем /bin:

$ ln /bin/mail /usr/you/bin/m

ln: Cross-device link

$

Проблема могла возникнуть и потому, что значения индексных дескрипторов иногда совпадают в различных файловых системах.

Далее, каждая подсистема ограничена по размеру (числу доступных блоков для файлов) и числу индексных дескрипторов. Если подсистема заполнена, то невозможно расширять файлы в такой системе, пока не будет добавлено какое-то пространство. Команда df("disc free space" — свободное пространство диска) выдает сообщение о доступном пространстве в присоединенной подсистеме файлов: