识别 Linux上的设备(磁盘)类型
1. Linux 上的设备 (device)
Linux 操作系统中,各种设备驱动(device driver)通过设备控制器(device controller)来管理各种设备(device),其关系如下图所示:
这些设备之中,
- 受同一个 device driver 管理的设备都有相同的 major number,这个数字可以看作设备的类别号码,被内核用于识别一类设备
- 受同一个 device driver 管理的同一类设备中的每一个设备都有不同的 minor number,这个数字可以看作设备编号,被设备驱动用来识别每个设备
设备驱动主要有三大类:
- 面向包的网络设备驱动(package oriented network device driver)
- 面向块的存储设备驱动(block oriented storage device driver),提供缓冲式(buffered)的设备访问。
- 面向字节的字符设备驱动 (byte oriented char device driver),有时也称为裸设备(raw devices),提供非缓冲的直接的设备访问(unbuffered direct access),比如串口设备,摄像头,声音设备等。实际上,除了网络设备和存储设备以外的其它设备都是某种字符设备。
除此以外,还有一类设备,称为伪设备(pseudo device),它们是软件设备。Linux 上的 device 不一定要有硬件设备,比如 /dev/null, /dev/zero 等。
关于字符设备和块设备的更多区别:
- 块设备只能以块为单位接受输入和返回输出,而字符设备则以字节为单位。大多数设备是字符设备,因为它们不需要缓冲而且不以固定块大小进行操作。
- 块设备对于I/O 请求有对应的缓冲区,因此它们可以选择以什么顺序进行响应,字符设备无须缓冲且被直接读写。对于存储设备而言调 读写的顺序作用巨大,因为在读写连续的扇区比分离的扇区更快。
- 字符设备只能被顺序读写,而块设备可以随机访问。虽然块设备可随机访问,但是对于磁盘这类机械设备而言,顺序地组织块设备的访问可以提高性能。
用户空间的各种应用是通过 device driver 来操作设备的:
如果再详细一些就是这样的:
(图片来源)
从这个图上可以看出:
- 网络设备驱动之上,分别有包调度器(packet scheduler),网络协议层(network protocols),NetFilter (防火墙)和 scoket 层,其中,网络设备驱动以 socket 作为应用层的接口
- 块设备驱动之上,分别有 I/O Scheduler,通用块层(generic block layer)和文件系统,其中,块设备驱动以设备文件 (device file)作为应用层的接访问口
- 字符设备驱动之上,分别有 Line discipline 和 terminals,其中,terminals 作为和应用的访问接口
Linux 系统中“一切皆文件”。每个设备,在 /dev 目录中都有对一个设备文件(device file),比如 /dev/sda 表示第一个 SCSI/IDE 盘,/dev/vda 表示第一个 virtio 磁盘。应用程序通过访问这些设备文件像操作文件一样来访问这些设备,可以使用的接口包括:
- int open(const char *path, int oflag, ... )
- int close(int fd);
- ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbyte)
- ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbyte)
- int ioctl(int d, int request, ...)
在 Linux 系统上,设备驱动可以被动态加载和删除
- lsmod - 列出当前已经被加载的模块
- insmod <module_file> - insert/load 指定的模块文件
- modprobe <module> - insert/load 指定的 module,以及所有依赖
- rmmod <module> - remove/unload 指定的module
2. Linux 设备的 major 和 minor number
2.1 用 ls 获取
上文谈到了 major 和 number。简单地,可以从 ls 命令的输出中看出 device 的这两个numbers:
root@controller:/home/sammy# cd /dev
root@controller:/dev# ls -l
total
crw------- root root 10, 175 Jul : agpgart
crw------- root root , Jul : autofs
brw-rw---- root disk , Jul : loop5
brw-rw---- root disk , Jul : loop6
brw-rw---- root disk , Jul : sda
brw-rw---- root disk , Jul : sda1
brw-rw---- root disk , Jul : sda2
brw-rw---- root disk , Jul : sda5
crw--w---- root tty , Jul : tty10
crw--w---- root tty , Jul : tty11
- 以 'c' 开头的一行表示该设备是一个字符设备,以 'b' 开头的行表示这是一个块设备。
- 10,175 这两个数字中,前面的 10 表示 major number,后面的 175 表示 minor number。
2.2 major 和 minor 值的设置
历史上,设备的 major number 采用的是注册制,各设备厂家在 http://www.lanana.org/ 中注册他们的设备所使用的 major number。从 http://www.lanana.org/docs/device-list/devices-2.6+.txt 中还可以看出来 linux 2.6 内核中所分配的静态major numbers。
但是,现在,这个注册网站已经没有人维护了,取而代之的是动态分配制度。分配者是linux 内核的 udev 模块。它将保证在本系统中,<major number>:<minor number>的组合是唯一的,而在这个范围之外,它不会保证其惟一性。一旦分配好了后,你就可以从 /proc/device 文件中读出所分配的 major numbers,比如:
pty
ttyp
ttyS
lp
vcs
misc
input
sound
sg
usbBlock devices:
fd
sd
sr
sd
sd
3. 根据 major 和 minior numbers 识别磁盘类型
3.1 识别过程
根据以下步骤来识别磁盘类型:
(1)使用 stat 命令获取设备文件的 major 和 minor numbers。注意结果是16进制。
root@u1:/dev# stat -c %T /dev/vda #minor number root@u1:/dev# stat -c %T /dev/vdb root@u1:/dev# stat -c %T /dev/sda root@u1:/dev# stat -c %t /dev/vda #major number
fd
root@u1:/dev# stat -c %t /dev/vdb
fd
root@u1:/dev# stat -c %t /dev/sda
(2)将16进制数字转化为10进制,并拼接字符串 /sys/dev/block/$decmajor:$minor/device/driver
/sys/dev/block/:/device/driver
/sys/dev/block/:/device/driver
/sys/dev/block/:/device/driver
(3)调用 readlink -f 命令,获取 device driver
root@u1:/dev# readlink -f /sys/dev/block/:/device/driver
/sys/bus/virtio/drivers/virtio_blk root@u1:/dev# readlink -f /sys/dev/block/253:16/device/driver
/sys/bus/virtio/drivers/virtio_blk
root@u1:/dev# readlink -f /sys/dev/block/:/device/driver
/sys/bus/scsi/drivers/sd
从输出可以看出,/dev/vda 和 /dev/vdb 都是 virtio-block 类型的设备,而 /dev/sda 是 sd 即 SCSI 类型的设备。
常见的命名:
- fd:软驱
- hd:IDE 磁盘
- sd:SCSI 磁盘
- tty:terminals
- vd:virtio 磁盘
3.2 virtio block driver 的实现
virtio-blk 驱动的实现代码在 https://github.com/spotify/linux/blob/master/drivers/block/virtio_blk.c。从中可以看出 major 和 minor number 分配,以及设备命名的方法。
(1)设备命名方法
if (index < ) {
sprintf(vblk->disk->disk_name, "vd%c", 'a' + index % );
} else if (index < ( + ) * ) {
sprintf(vblk->disk->disk_name, "vd%c%c",
'a' + index / - , 'a' + index % );
} else {
const unsigned int m1 = (index / - ) / - ;
const unsigned int m2 = (index / - ) % ;
const unsigned int m3 = index % ;
sprintf(vblk->disk->disk_name, "vd%c%c%c",
'a' + m1, 'a' + m2, 'a' + m3);
}
可见:
- virtio-blk 设备的名称以 ‘vd’ 开头。从 ‘vda’ 开始递增,数目在 26 个以内时,增长至 ‘vdz’;如果超过 26,则从 ’vdaa‘ 一直增长至 ’vdzz‘;最高可以增长到 ’vdzzz‘。
- 名称在设备被加载后被确定,在重新加载或者系统重启后会重新生成,因此对同一个设备其名称可能会发生变化。我的另一篇文章 理解 QEMU/KVM 和 Ceph(3):存储卷挂接和设备名称谈到了这种变化导致的问题。
(2)major number 是通过向内核注册来获取的
static int __init init(void)
{
major = register_blkdev(, "virtblk");
if (major < )
return major;
return register_virtio_driver(&virtio_blk);
}
register_blkdev 这个方法是内核系统调用,用于注册一个块设备,需要指定主设备号。如果指定的设备号为0,则会由系统自动分配一个。该方法调用之后,就可以在/proc/devices文件中看到该块设备以及它的 major number。
(3)minor number 是由设备的 index (索引)转化而来的
vblk->disk->first_minor = index_to_minor(index);
参考链接:
识别 Linux上的设备(磁盘)类型的更多相关文章
- Linux上把新磁盘扩展到已有分区中(基于LVM)
0.在不重启服务器的前提下找到新加的磁盘 --查看主机总线号 ls /sys/class/scsi_host/ --根据查询结果生成刷新磁盘语句 echo "- - -" > ...
- kvm上的Linux虚拟机使用virtio磁盘
kvm上的Linux虚拟机使用virtio磁盘 系统:centos6.6 64位 网上的文章比较少,怎麽将Linux虚拟机的磁盘改为使用virtio磁盘 因为centos6或以上系统已经包含了vir ...
- linux上测试磁盘IO速度
运维工作,经常要测试服务器硬件性能,以此来判断是否存在性能瓶颈. 下面介绍在linux上测试磁盘IO速度的工具: 1.hdparm CentOS中,安装的两种方法: 1) yum安装. # yum i ...
- IDE 设备(磁盘/CD-ROM)配置不正确。“ide1:1”上具有一个 IDE 从设备,但没有主设备。此配置在虚拟机中无法正常运行。请使用配置编辑器将磁盘/CD-ROM 从“ide1:1”移到“ide1:0”。
开启vmware报这个错: IDE 设备(磁盘/CD-ROM)配置不正确.“ide1:1”上具有一个 IDE 从设备,但没有主设备.此配置在虚拟机中无法正常运行.请使用配置编辑器将磁盘/CD-ROM ...
- Ubuntu上识别不到安卓设备或者显示出“????”,提示No Permission
一:Ubuntu上识别不到安卓设备 1.lsusb找到设备的Vendor ID 2.cd ~/.android 3.vim adb_usb.ini 4.把设备的VendorID添加进来,如设备ID为2 ...
- linux kvm虚拟机快速构建及磁盘类型
KVM命令管理 virsh命令:用来管理各虚拟机的接口命令查看/创建/停止/关闭...支持交互模式格式:virsh 控制指令 [虚拟机名称] [参数] [root@room1pc01 桌面]# vir ...
- 【linux相识相知】磁盘分区及文件系统管理详解
磁盘,提供持久的数据存储,它不像我们的内存,如果突然断电了,在内存中的数据一般都会被丢掉了,内存中的数据在保存的时候,会被写到硬盘里面,磁盘也是一种I/O设备. 我们都知道磁盘分区完成之后,还要进行格 ...
- Linux上配置使用iSCSI详细说明
本文详细介绍iSCSI相关的内容,以及在Linux上如何实现iSCSI. 第1章 iSCSI简介 1.1 scsi和iscsi 传统的SCSI技术是存储设备最基本的标准协议,但通常需要设备互相靠近并用 ...
- 第5章 Linux上管理文件系统
5.1 机械硬盘 机械硬盘由多块盘片组成,它们都绕着主轴旋转.每块盘片上下方都有读写磁头悬浮在盘片上下方,它们与盘片的距离极小.在每次读写数据时盘片旋转,读写磁头被磁臂控制着不断的移动来读取其中的数据 ...
随机推荐
- Effective java笔记(四),泛型
泛型为集合提供了编译时类型检查. 23.不要在代码中使用原生态类型 声明中具有一个或多个类型参数的类或接口统称为泛型.List<E>是一个参数化类,表示元素类型为E的列表.为了提供兼容性, ...
- 【nodejs笔记4】搭建多人博客<内含http请求的get post方法区别>
功能分析 博客具有四个功能:注册 登录 登出 发表文章 界面设计 未登录: [主页 注册页 登录页] [主页] 主页 左侧 HOME ...
- iOS--使用UIImageView进行GIF动图播放
大家好,好久没有跟新了.其实也就昨天到今天的时间. 前言:实际上,GIF动图文件中包含了一组图片及其信息数组,这些信息数据记录着这一组图片中各张图片的播放时长等信息,我们可以将图片和这些信息或取出来, ...
- KMP算法-Java实现
目的: 为了解决字符串模式匹配 历程: 朴素模式匹配:逐次进行比较 KMP算法:利用匹配失败得到的信息,来最大限度的移动模式串,以此来减少比较次数提高性能 概念: m:是目标串长度 n:是模式串长度 ...
- Linux下Redis的安装与配置
redis是当前比较热门的NOSQL系统之一,它是一个key-value存储系统.和Memcached类似,但很大程度补偿了 memcached的不足,它支持存储的value类型相对更多,包括stri ...
- 基础算法(javascipt)总结
一.排序: 1.选择排序: 2.交换排序: 3.插入排序 二.查找: 三.节点遍历: 四.数组去重: 时间复杂度:找出算法中的基本语句->计算基本语句的执行次数的数量级->用大O记号表示算 ...
- JavaScript 变量
一,JavaScript 变量(存储信息的容器) 与代数一样,JavaScript 变量可用于存放值(比如 x=2)和表达式(比如 z=x+y). 变量可以使用短名称(比如 x 和 y),也可以使用描 ...
- iOS 事件处理之UIResponder简介
在用户使用app过程中,会产生各种各样的事件 iOS中的事件可以分为3大类型:触摸事件.加速计事件.远程控制事件 在iOS中不是任何对象都能处理事件,只有继承了UIResponder的对象才能接收并处 ...
- HTML5快速入门(三)—— 标签综合运用
前言: 1.HTML5的发展非常迅速,可以说已经是前端开发人员的标配,在电商类型的APP中更是运用广泛,这个系列的文章是本人自己整理,尽量将开发中不常用到的剔除,将经常使用的拿出来,使需要的朋友能够真 ...
- IOS开发基础知识--碎片47
1:解决ios静态库中的类别(category)在工程中不能使用 解决方法为:找到 target 的图标,更改其 Other Linker Flags 为: -all_load 或 -force_lo ...