Внутреннее устройство Linux - Уорд Брайан (читать книги полностью .txt) 📗
3.4.1. Жесткие диски: /dev/sd*
Большинству жестких дисков в современных системах Linux соответствуют имена устройств с префиксом sd, например /dev/sda, /dev/sdb и т. д. Такие устройства представляют диски полностью; для разделов диска ядро создает отдельные файлы устройств, например /dev/sda1 и /dev/sda2.
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]
[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
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.
Устройство /dev/tty — это управляющий терминал текущего процесса. Если какая-либо команда в данный момент производит чтение или запись в терминале, данное устройство выступает в качестве синонима такого терминала. Процесс не обязательно должен быть присоединен к терминалу.
Режимы отображения и виртуальные консоли
В системе Linux есть два основных режима отображения: текстовый режим и оконная система «Сервер X Window System» (графический режим, как правило, с использованием менеджера отображения). Хотя система Linux традиционно загружается в текстовом режиме, сейчас в большинстве дистрибутивов используются параметры ядра и промежуточные механизмы графического отображения (экраны загрузки, такие как plymouth), чтобы полностью скрыть текстовый режим при загрузке системы. В подобных случаях система переключается в полноценный графический режим незадолго до окончания процесса загрузки.
Система Linux поддерживает виртуальные консоли, чтобы поддерживать несколько дисплеев. Каждая виртуальная консоль может работать в графическом или в текстовом режиме. В текстовом режиме можно переключаться между консолями с помощью сочетания клавиши Alt с какой-либо функциональной клавишей. Например, сочетание Alt+F1 переведет вас в консоль /dev/tty1, сочетание Alt+F2 — в консоль /dev/tty2 и т. д. Многие из таких сочетаний могут быть заняты процессом getty, который обслуживает вход в систему (подробнее — в разделе 7.4).
Виртуальная консоль, которая применяется X-сервером в графическом режиме, немного отличается. Вместо того чтобы получить назначение виртуальной консоли из начальной конфигурации, X-сервер занимает свободную виртуальную консоль, если он не был направлен на использование конкретной консоли. Например, если процесс getty запущен в консолях tty1 и tty2, новый X-сервер займет консоль tty3. Кроме того, после перевода виртуальной консоли в графический режим следует, как правило, нажимать сочетание клавиш Ctrl+Alt с функциональной клавишей для переключения к другой виртуальной консоли, а не просто сочетание клавиши Alt с какой-либо функциональной клавишей.
В довершение ко всему, если вы желаете увидеть текстовую консоль после загрузки системы, нажмите сочетание клавиш Ctrl+Alt+F1. Чтобы вернуться в сессию X11, нажимайте сочетания Alt+F2, Alt+F3 и т. д., пока не окажетесь в X-сессии.
