Section 9. UNIX 디바이스

9.1 디바이스 파일의 종류

하드웨어 디바이스에는 HDD처럼 랜덤 액세스가 가능한 블록 디바이스와 마우스나 단말기처럼 직선적으로 액세스하는 캐릭터 디바이스가 있다.

블록 디바이스

블록 디바이스란 거대한 데이터 블록을 주고받는 디바이스를 뜻한다(Chapter 3의 Section 4에서 이미 언급했었음). 버퍼라고 하는 임시 저장소를 매개로 읽기, 쓰기 작업이 이루어진다. 버퍼에 어느 정도의 블록 데이터가 쌓이면 이 버퍼의 내용이 디바이스에 데이터로 전송되고 버퍼 안의 데이터는 삭제된다.

데이터에 액세스하는 경우에는 임의 접근(Random access) 방식으로 대상 데이터가 들어 있는 블록에 접근하게 되는데, 임의라는 것이 '아무렇게나'라는 뜻은 아니다. 순차접근(Sequential access)이라고 하는, 즉 디바이스의 처음부터 끝까지 차례대로 검색하여 대상 데이터가 들어 있는 블록이 나올 때까지 기다리는 방식이 아니라, 직접 데이터 위치를 찾아 대상 블록을 쓰거나 읽는 것을 의미한다.

하드디스크(/dev/sda*)나 CD드라이브(/dev/cdrom), DVD(/dev/dvd), 메모리 영역(/dev/ram*) 등이 블록 디바이스에 해당한다.

캐릭터 디바이스

캐릭터 디바이스란 byte 단위로 액세스하는 디바이스를 말한다. 캐릭터 디바이스는 ls로 확인해보면 앞글자가 c로 시작한다. 캐릭터 디바이스는 블록 디바이스처럼 버퍼를 거치지 않고 1byte씩 디바이스에 전송한다.

캐릭터 디바이스에는 PS/2나 USB 마우스(/dev/psaux), 가상 터미널(/dev/pty/*), 사운드 카드 등이 해당한다. 또한, 입력한 것을 모두 버리는 /dev/null, 0(ZERO)를 만드는 /dev/zero, 블록 가상 난수 발생기(Random number generator)인 /dev/random, 블록이 아닌 가상 난수 발생기 /dev/urandom도 캐릭터 디바이스이다.

9.2 메이저 번호와 마이너 번호

디바이스는 메이저 번호와 마이너 번호로 각각 구별된다. 리눅스 커널 소스에 들어 있는 Documentation/device.txt를 보면 메이저 번호 '8'은 SCSI 디바이스에 할당되어 있으며 '5'는 캐릭터 디바이스의 tty에 할당되어 있고 HP의 서버에 탑재된 SmartArray에서 인식할 수 있는 디바이스 /dev/cciss/는 '104'로 할당되는 등 자세한 내용이 설명되어 있다. 사용자로서는 그다지 접할 일이 없는 번호지만, 이렇게나 많은 디바이스 정보를 리눅스 커널과 드라이버 개발자가 정리하여 공유하고 있다는 것을 알 수 있다.

메이저 번호는 디바이스를 구별하는 번호이다. 예를 들어 SCSI 디스크의 메이저 번호는 8번이다. 마이너 번호는 해당 디바이스를 기기 별로 구별하는 번호이다. SCSI 디스크의 첫 번째 파티션 디바이스는 1, 두 번째는 2, 이와 같은 식으로 번호가 붙여져 있다.