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デバイス管理

デバイスファイル

  • デバイス(ハードウェア) を抽象化し、ファイルとして表現したもの
  • アプリケーションは基本的に、ファイル、を通じてデータの入出力を行う
  • Linuxでの確認

    • /dev 配下にファイルとして存在する

      # ll /dev/
total 0
drwxr-xr-x 2 root root         700 May 30 17:58 block
drwxr-xr-x 2 root root          60 May 31 02:58 bsg
drwxr-xr-x 3 root root          60 May 30 17:58 bus
lrwxrwxrwx 1 root root           3 May 30 17:58 cdrom -> sr0
drwxr-xr-x 2 root root        2720 May 30 17:59 char
crw------- 1 root root      5,   1 May 30 17:58 console
lrwxrwxrwx 1 root root          11 May 31 02:58 core -> /proc/kcore
drwxr-xr-x 6 root root         140 May 30 17:58 cpu
crw-rw---- 1 root root     10,  61 May 30 17:58 cpu_dma_latency
crw-rw---- 1 root root     10,  62 May 30 17:58 crash
drwxr-xr-x 5 root root         100 May 31 02:58 disk
brw-rw---- 1 root disk    253,   0 May 30 17:58 dm-0
brw-rw---- 1 root disk    253,   1 May 30 17:58 dm-1
lrwxrwxrwx 1 root root           3 May 30 17:58 dvd -> sr0
lrwxrwxrwx 1 root root           3 May 31 02:58 fb -> fb0
crw-rw---- 1 root root     29,   0 May 31 02:58 fb0
(中略)
      • b で始まるものは、ブロックデバイス
        • ブロック単位のデータ入出力
        • バッファを持つ
        • ランダム読み書き
        • 例
          • HDD
      • c で始まるものは、キャラクタデバイス
        • シーケンシャルなデータの入出力
        • バッファはなし
        • 例
          • キーボード
          • 端末
          • プリンタ
      • 番号(左から)
        • メジャー番号
          • デバイスの種類を特定するもの(1 - 254)
          • 番号が一緒でも、ブロックデバイスとキャラクタデバイスのデバイスドライバは異なる
        • マイナー番号
          • 同じメジャー番号の中で、特定のデバイスを識別するもの

  • カーネルが認識しているデバイスは /proc/devices を参照

    Character devices:
  1 mem
  4 /dev/vc/0
  4 tty
  4 ttyS
  5 /dev/tty
  5 /dev/console
  5 /dev/ptmx
  (sinp)
Block devices:
  2 fd
259 blkext
  9 md
 11 sr
252 virtblk
253 device-mapper
254 mdp

  • メリット

    • デバイスを通常のファイルとして扱えるので、特殊な機構が必要ない
    • 他のファイルと同様に、所有者、アクセス権限を付与でき、ファイルシステムの機能を利用できる

  • ハードディスク

    $ ll /dev/vda*
brw-rw----. 1 root disk 252, 0  9月 21 15:04 /dev/vda
brw-rw----. 1 root disk 252, 1  9月 21 15:04 /dev/vda1
brw-rw----. 1 root disk 252, 2  9月 21 15:04 /dev/vda2
brw-rw----. 1 root disk 252, 3  9月 21 15:04 /dev/vda3
brw-rw----. 1 root disk 252, 5  9月 21 15:04 /dev/vda5
    • vda が 1 台目のハードディスク
    • vda1, vda2 等が vda の中のパーティション

  • ハードウェアを制御するデバイスドライバのお話

  • 周辺機器に統一的なインタフェースを提供してくれる

    • モニタ
    • キーボード
    • ハードディスク
    • NIC

  • 各種規格が異なっても、吸収してくれる

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