Gerätedateien

Gerätedateien sind in Unix-ähnlichen Betriebssystemen spezielle Dateien, die als Schnittstelle zwischen Benutzerprogrammen und Treibern dienen. Sie repräsentieren Hardwaregeräte oder virtuelle Geräte und ermöglichen den Zugriff über reguläre Systemaufrufe wie open, read, write und ioctl. Es gibt zwei Haupttypen von Gerätedateien: Blockgeräte, die Daten in festen Blöcken speichern und typischerweise von Festplatten, USB-Laufwerken oder Disk-Images verwendet werden, sowie Zeichen-Geräte, die Daten byteweise verarbeiten, etwa Tastaturen, Terminals oder serielle Anschlüsse.

Gerätedateien befinden sich üblicherweise im Verzeichnis /dev. Viele Systeme erzeugen sie dynamisch durch udev oder ähnliche Mechanismen basierend auf Treibern, Kernelmodulen und der erkannten Hardware. Es können auch statische Dateien mit dem Befehl mknod angelegt werden. Jede Datei besitzt eine Major- und eine Minor-Nummer: Der Major-Wert identifiziert den Treiber, der Minor-Wert das konkrete Gerät. Das Kernel-Subsystem verwendet diese Nummern, um Anforderungen wie Lesen oder Schreiben an den passenden Treiber weiterzuleiten.

Zugriffskontrollen erfolgen über Dateiberechtigungen und Besitz. In Containern oder isolierten Umgebungen kann der Zugriff auf Gerätedateien eingeschränkt oder kontrolliert werden, um Sicherheits- und Stabilitätsaspekte zu wahren.

Beispiele für bekannte Gerätedateien sind /dev/null, ein Zeichen-Gerät, das eingehende Daten verwirft und keine Daten zurückliefert; /dev/zero, das Nullbytes liefert; /dev/random oder /dev/urandom als Quellen von Zufallsdaten; sowie blockorientierte Geräte wie /dev/sda oder serielle Geräte wie /dev/ttyS0.