Zugriff auf Files #

• File wird geöffnet: open
• File wird gelesen und/oder beschrieben: read / write.
• Sprung innerhalb eines Files: seek.
• File wird geschlossen: close.
• Kontrollanweisung (unabh. von read / write): ioctl.

File Users / Groups #

• In Linux Files haben Zugehörigkeit
• ... zu einem user.
• ... zu einer group.
• Beispiel: ls -al

Groups #

• Groups können mehrere Users beinhalten
• Users können mehreren Groups angehören

# groups des users anzeigen
groups
office adm cdrom sudo dip plugdev lpadmin sambashare

# alle groups
cat /etc/group

Permissions #

• r : read
• w : write
• x : execute
• -rw-r--r-- 1 office office 29 Apr 13 14:12 hello.sh

user group others
rw-  r--   r--

Beispiel: Bash Script #

cat hello.sh
#!/bin/bash
echo "Compiling"

ls -l hello.sh
-rw-r--r-- 1 office office 29 Apr 13 14:12 hello.sh

# try exec
./hello.sh
bash: ./hello.sh: Permission denied

Mit chmod ausführbar machen #

# x für user hinzufügen
chmod u+x hello.sh
ls -l hello.sh
-rwxr--r--  1 office office   29 Apr 13 14:12 hello.sh

# im terminal ist hello.sh nun auch grün => ausführbar

./hello.sh
Compiling

Vorteile von Symlinks #

• Abstraktion: Link kann ausgetauscht werden
• ... während Zielfiles gleich bleiben (und namen erhalten bleibt)
• Namen können kurz gehalten werden
• Löschen des Symlinks löscht das Zielfile nicht

File System Tree #

# Anzeigen des Root File Systems
ls -l /

• / ist die "Wurzel" / "Root" des File Systems.
• Auf dem Target wird das RFS von der SD-Karte gemounted
• mount = Einbinden eines Filesystems
• Anzige via mount Befehl

Mountpoints #

• Was wird wo gemounted
  • /dev/nvme0n1p3 on /
  • sysfs on /sys
• File System Type: ext4, tmpfs, sysfs
• Optionen
  • rw: read / write
  • ro: readonly
  • noatime: Keine Änderung bei last Access Time

inodes #

• Bei Linux Filesystemen (z.B. ext)
  • Speichern Metainfos eines Files
  • Sind in einem fixen Bereich der Partition
  • ... Es gibt nur endlich viele inodes: limitiert Anzahl Files auf dem fs
  • Speichert weder Namen noch Inhalt des Files
  • Beinhaltet Hirarchische Struktur des Filesystems
• Bei Pseudo- / VFS im Memory

Grundsatz in *nix Systemen #

Everything is a File

• Zugriff via read / write / open / close
• Vorteile:
  • Einbindung ins FS möglich
  • ... somit auch sichtbar mit ls / File Explorer
  • Permission System vom FS applizierbar.
  • Einfaches und unversales Interface für libc über System Calls

/dev Interface zu Device Drivers #

• Zugriff erfolgt via Virtuelles File System
• open erfolgt im File System
  • Beispiel: dd auf /dev/sdb
• Permissions werden im File System geprüft.
  • ... wie bei "normalen" Files.

Device Nodes #

• Sind keine "normale" Files
• Sind keine Treiber
• Sind Einträge im VFS (Special Files)
• Beim Booten wird /dev als devtmpfs gemounted
• Ein Gerät wird vom Kernel erkannt
  • ... ein neuer Eintrag im devtmpfs wird automatisch angelegt
• udev passt die Permissions an.

udev #

• Ist ein User-Space Device Manager
• Zuständig für "Hotplug" Mechanismus für Geräte unter /dev
• Lädt unter anderem Firmware für Peripherie nach
• Setzt permissions für Nodes unter /dev
  • Beispiel UART: /dev/ttyAMC0
  • Kann Programme ausführen, sobald ein neues Gerät eingebunden wird

Major / Minor Numbers unter /dev #

• Major Number
  • Identifiziert zuständigen Treiber
  • ... siehe /proc/devices
  • 1 Aufwäres für fix Reservierte Major Nodes
  • ... 255 Abwärts für dynamisch registrierte Nodes
• Minor Number
  • Treiberspeziefisch ...
  • ... zB. Partition / Audiokanal / Serielle Schnittstelle
  • ... kann auch zur Treiberauswahl verwendet werden

Characterdevice #

• Verwendet für Character-wise Zugriff auf Gerät
  • Serielle Schnitstelle
  • Soundkarte
  • Input Device
  • Busse

Blockdevice #

• Verwendet für Block-wise Zugriff auf Gerät
  • Festplatte
  • Flash Speicher
  • SSD
• Einbindbar via mount

Abstraktion bei Block Devices #

Zugriff auf Blockdevice #

1. Aufruf via Systemcall / Streaming Function aus glibc
2. Mapping von VFS auf Gerätetreiber, Prüfung Permissions
3. Performance Optimierung via RAM
4. Implementierung des FS (ext4 / FAT / NTFS / btrfs)
5. Block IO für Medium (Scheduling / Abstraktion von Transfers)
6. Device Treiber für Bus
7. Speichermedium

Proc FS #

• Zugriff auf System- und Prozessinfo aus dem User Space
• ... via File-IO
• Info per man proc
• Dokumentation <Kernelsource>/Documentation/filesystems/proc.txt

Mounten eines Filesystems #

mount -t <filesystemtyp>  <blockdevicenode> <mountpoint>

• Automatisches Mounten via /etc/fstab