devfs

devfs (engl. Abk. Device Filesystem, übersetzt Gerätedateisystem) ist ein spezielles Dateisystem für viele Unix-artige Betriebssysteme. Da die Implementierung von devfs im Linux-Kernel einige Unzulänglichkeiten hat und nicht mehr aktiv weiterentwickelt wird, wurde udev entwickelt. Seit Ende Juni 2006 ist devfs nicht mehr Bestandteil des Linux-Kernels und wurde vollständig durch udev ersetzt.

Linux devfs Geschichte

Im Linux-Kernelbaum 2.2 wurde das devfs eingeführt. Die zugrundeliegende Idee war, dass die Kernelmodule selbst Informationen zu den Namen der Gerätedateien, die sie erzeugen, neben den Minor- und Majornummern sowie dem Typ mit sich führen. Dadurch konnte der Kernel erstmals die Erzeugung der Gerätedateien selbst übernehmen.

Die benötigten bzw. vom Kernel und seinen Modulen gestellten Gerätedateien hat der Kernel anschließend automatisch in dem devfs-Dateisystem mit Hilfe des devfsd-Daemons erstellt. Das Dateisystem wurde dabei üblicherweise im Verzeichnis /dev gemountet.

Der devfsd-Daemon (Device Filesystem Daemon) war in der Datei /etc/devfsd.conf konfigurierbar. So konnte man unter anderem die gewünschten Berechtigungen oder Besitzverhältnisse je Gerät oder Gerätegruppe eintragen.

Arbeitsweise

Allgemein werden auf Unix-Systemen viele I/O-Geräte wie Festplatten, Drucker, virtuelle Terminals und Ähnliches als spezielle Dateien behandelt. Soll nun eine Operation an dem Gerät vorgenommen werden, wird diese Operation an der Datei vorgenommen - das zugrundeliegende Dateisystem der Gerätedateien wandelt dann die Operation auf die Datei in eine Operation auf das Gerät um.

devfs verwaltet dabei das Erschaffen und Löschen solcher Dateien wenn beispielsweise neue Geräte, wie USB-Sticks, angebracht und wieder entfernt werden. Ebenso ist devfs auch zuständig für die Benutzerrechte der Dateien und damit auch für die Rechte, die einzelne Nutzer beim Zugriff auf die Geräte haben.

Vorteile

Gegenüber dem statischen /dev System hat devfs eine Reihe von Vorteilen:

• devfs zeigt nur die Einträge der Geräte, die tatsächlich irgendwann am Computer angeschlossen wurden
• devfs stellt ein Programm bereit, welches andere Programme abfragen können, um herauszubekommen, ob neue Geräte angeschlossen wurden

Nachteile unter Linux

Trotz der Vorteile von devfs gegenüber dem klassischen Modell birgt es auch eine Reihe von Nachteilen. Diese sind unter anderem:

• die Benennung der Geräte ist in Linux nicht konsistent, wenn diese in unterschiedlicher Reihenfolge angeschlossen werden. Unter Solaris besteht dieses Problem dank der Datei /etc/path_to_inst nicht.
• die Benennung entspricht nicht den Linux Standard Base-Normen
• die Benennung der Geräte wird im Kernel-Speicher gehandhabt - gerade bei einer großen Zahl von Geräten schränkt dies andere Programme, die den Kernel-Speicher ebenfalls benötigen, massiv ein
• Durch die Erzeugung der Geräte-Verzeichniseinträge beim Laden des Treibers entsteht eine zu enge Abhängigkeit zwischen Gerätenamen und Treiber. Es ist normalerweise vorteilhaft, wenn ein Gerät "sichtbar" ist, schon bevor ein ggf. spezialisierter Treiber dafür geladen wird. Dadurch könnte das eigentlich Laden eines Treibers und die Initialisierung der damit verbundenen Hardware auf den Zeitpunkt verlegt werden, wo das Gerät tatsächlich gebraucht wird, womit die Gesamtzeit der Initialisierung des Betriebssystems verringert werden könnte. Devfs verhält sich leider genau umgekehrt und erfordert daher das Laden und initialisieren von Komponenten, die möglicherweise gar nicht benötigt werden.

Diesen Problemen begegnete man beim Linux-Betriebssystem durch den Austausch von devfs mit udev.

Weblinks

• Linux Devfs (Device File System) FAQ