第七章设备管理三

第七章设备管理主要内容设备管理概述硬盘和DVD-CDROM磁盘配额USB存储设备打印机显示设备、声卡及网卡7.1设备管理概述7.1.1Linux设备管理概述在Linux系统中，用户是通过文件系统与设备接口的。所有设备都作为特别文件，从而在设备管理上具有下列特性:1.每个设备都对应文件系统中的一个索引节点（i-node），都有一个文件名。2.应用程序通常可以通过系统调用open（）打开设备文件，建立起与目标设备的连接。3.对设备的使用类似于对文件的存取。4.设备驱动程序都是系统内核的一部分，它们必须为系统内核或者它们的子系统提供一个标准的接口。5.设备驱动程序使用一些标准的内核服务，如内存分配等。7.1.2设备驱动程序设备驱动程序的主要功能1.对设备初始化和释放。2.启动或停止设备运行。3.把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据。4.读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据。5.检测和处理设备出现的错误。在用户进程调用驱动程序时，系统进入核心态，这时不再是抢先式调度。也就是说，系统必须在驱动程序的子函数返回后才能进行其他的工作。7.1.3设备分类I/O设备的类型按设备的所属关系可以将I/O设备分为以下两类。（1）系统设备系统设备是在系统生成时已登记于系统中的标准设备，属于系统的基本配置。（2）用户设备用户设备是在系统生成时未登记在系统中的非标准设备7.1.3按设备的信息交换的单位分类字符设备(c)：字符设备是以字符为单位进行输入和输出的设备。所有能够象字节流一样访问的设备都通过字符设备来实现，通常在/dev/目录下面。无需缓冲直接读写设备，通常只允许按顺序访问。如打印机、键盘，终端等。一般要包含open，read，write，close等系统调用的实现。块设备(b)：块设备的输入和输出是以数据块为单位的。通常是指诸如磁盘、内存、Flash等可以容纳文件系统的存储设备。将数据按可寻址的块为单位进行处理，可以随机访问，利用缓冲技术.块设备也是通过文件系统来访问。特征在对字符设备发出读/写请求时，实际的硬件I/O一般就紧接着发生了。块设备则利用一块系统内存作缓冲区，当缓冲区中的数据能满足用户对设备的操作要求，就返回请求的数据，如果不能，就调用请求函数来进行实际的I/O操作。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的，以免耗费过多的CPU时间来等待。7.1.3共享属性分类按设备的共享属性可将I/O设备分为以下三类。（1）独占设备所有的字符设备都是独占设备。独占设备是指一段时间内只允许一个用户（进程）访问的设备，即临界资源。（2）共享设备块设备都是共享设备。共享设备是指一段时间内允许多个进程同时访问的设备。（3）虚拟设备通过虚拟设备技术把一台独占设备变换为若干台逻辑设备，供若干个用户（进程）同时使用，以提高设备的利用率。7.1.4设备管理的任务和功能设备管理是对计算机的输入/输出系统的管理，它是操作系统中最具有多样性和复杂性的部分。其主要任务如下所述。（1）选择和分配I/O设备以便进行数据传输操作。（2）控制I/O设备和CPU（或内存）之间交换数据。（3）为用户提供一个友好的透明接口，把用户和设备硬件特性分开，使得用户在编制应用程序时不必涉及具体设备，由系统按用户的要求来对设备的工作进行控制。另外，这个接口还为新增加的用户设备提供一个和系统核心相连接的入口，以便用户开发新的设备管理程序。（4）提高设备和设备之间、CPU和设备之间以及进程和进程之间的并行操作程度，以使操作系统获得最佳效率。7.2硬盘硬盘驱动器（HardDiskDriver，HDD）是微机系统的基本外部存储器，它的磁盘片是一般是硬质合金圆片，并固定安装在驱动器内部，所以简称为硬盘。它的存储容量大，速度快。硬盘至今仍是计算机的标准配置，并随着存储技术的发展，其容量由早期的10余MB发展到现在的几百GB，使计算机具备了海量存储的能力。7.2.1硬盘的特点硬盘的驱动器和盘片是一个整体，硬盘的存储介质由若干个涂有磁粉的金属圆盘片同轴叠加在一起构成，硬盘的磁头组与盘片是非接触式，磁头是漂浮在盘片上方的，因而硬盘的转速很快，常见有5400转/分、7200转/分和10000转/分。硬盘是全封闭式，硬盘采用的密封式金属外壳使硬盘驱动器具备一定的强度，保护内部的其它组件，密封式有助于防止灰尘进入硬盘内部。7.2.2硬盘盘的外部结结构控制电路电源接口跳线数据接口7.2.3硬盘盘的内部结结构磁盘片读写磁头组组磁头驱动臂臂音圈电机磁头伺服机机构主轴马达7.2.4硬盘盘的分类1）硬盘可可按安装位位置分类内置式外置式（2）硬盘盘的接口类类型：◎IDE接口口◎SCSI接接口◎SATA接接口◎IEEE1394接口◎USB接口口7.2.5硬盘盘的接口IDE接口口：IDE（IntegratedDriveElectronics））叫集成驱驱动器电子子接口，也也被称为ATA接口口，是硬盘盘主要的接接口类型，，，通常主主板上的有有两个40芯的E-IDE插插座，可支支持四个IDE设备备，标有Primary的为为主插座，，标有Secondary的的为次插座座。IDE接口的主要有UltraATA33/66/100/133几种标标准，其高高达传输速速度每秒133MB。---速度度较慢---价格格较低---容量量较大SCSI接接口：与IDE接接口从外观观就可区别别，普通SCSI接接口采用50芯扁平平线缆，16位SCSI接口口采用了68芯的扁扁平线缆。。SCSI接口通常常可支持多多达15个个设备，传传输速度较较E-IDE更高，，其转速在在10000转/分分以上，被被广泛应用用在服务器器的硬盘接接口上。---速度度较快---价格格较高---容量量较低SATA接接口：Serial-ATA被称为串串行接口，，是一种较较新的硬盘盘接口方式式，它的传传输速率达达到150MB/s，SATA使用了了相互干扰扰小的串行行线路进行行信号传输输，信号的的清晰度较较IDE更更高，所以以其工作频频率能够提提升较高。。SATA接口方式式正在成为为硬盘的接接口标准。。SATA1.0传传输速度度为150MB/SSATA2.0传传输速度度为300MB/S7.2.5硬盘盘的接口USB接口口：是在1994年年出现的通通用串行总总线，已发发展到2.0版本，，其带宽高高达480Mbps，优点是是一个USB接口理理论上可连连接多达127个USB设备备，支持热热插拔，不不占用系统统IRQ资资源，兼容容性强，扩扩展性好，，但缺点是是设备间通通信效率较较低，连接接线缆长度度较短。7.2.6Windows和Linux中中的软驱和和光驱Windows系统Linux系统A：软盘F：光盘/mnt/floppy目录/mnt/cdrom目录7.2.7设备备挂载在Linux系统中中，如果要要使用硬盘盘、光盘、、软盘或MO盘等存存储设备，，必须先进进行挂载（（Mount）。当当存储设备备挂载完成成之后，就就可以将其其作为一个个目录来进进行访问了了。挂装设设备需要使使用mount命令令。执行这这一命令，，至少要先先确定下列列三种信息息：1.要挂挂载（Mount））对象的文文件系统类类型；2.要挂挂载（Mount））对象的设设备名称（（/dev/????）；3.要要将设备挂挂载（Mount））到哪一目目录7.2.8mount命令格式：mount[-ttype]设设备文件挂挂载点-t：指指定文件系系统的类型型，不必指指定有时也也能识加，，-t后后面跟ext3、、ext2、reiserfs、、vfat、ntfs、minix、msdos、hpfs、、nfs、、iso9660等，其中vfat是fat32和和fat16分区文文件系统所所所用的参参数；如果果您忘记了了文件系统统，也可以以在-t后后面加auto。。设备文件：：指存储设设备，比如如/dev/hda1，/dev/sda1，cdrom等等，至于于系统中有有哪些存储储设备，主主要通过fdisk-l或或者查看看/etc/fstab文文件；一一般的情况况下光驱设设备是/dev/cdrom；软驱驱设备是/dev/fd0；；硬盘及及移动硬盘盘以fdisk-l的的输出为准准。参数选项-r：挂载载的文件系系统，只有有“读”的的许可。-w：挂载载的文件系系统有“读读”和“写写”的许可可（缺省））。-a：将文文件/etc/fstab中中列出的所所有文件系系统全部挂挂载。-n：挂载载的文件系系统信息不不在/etc/mtab中记记载。(每每执行一次次mount命令，，要把挂载载的文件系系统写入mtab文文件，每执执行一次umount，就要要从/etc/mtab删除除该文件系系统）-v：显示示挂载的信信息。7.2.9使用用mount挂载光光盘例1.列列出当前系系统中已挂挂载的文件件系统。#mount例2.以以只读形式式挂载光盘盘。#mount-r-tiso9660/dev/cdrom/mnt/cdrom#ls/mnt/cdrom注：执行mount命令令需要有root的的权限。执行mount命令令时，当前前目录不能能在挂载点点中。被挂载的光光盘是取不不出来的，，可用umount命令卸载载后取出。。7.2.10使使用CD-ROM使用CD-ROM前前必须把它它先装载到到Linux的目目录树中：：#mount-tauto/dev/cdrom/mnt/cdrom该命令仅超超级用户可可使用/mnt/cdrom目录录必须是一一个已经存存在的空目目录，如不不存在，可可创建：#mkdir/mnt/cdrom如果装载成成功，在/mnt/cdrom下可见见到在光盘盘中的内容容7.2.11使使用软盘软盘和CD-ROM类似，也也要事先装装载：#mount––tauto/dev/fd0/mnt/floppy/mnt/floppy也也是一个系系统中存在在的空目录录退出软盘的的使用，应应先退出/mnt/floppy目目录，然后后使用卸载载软盘命令令：#umount/mnt/floppy注：有的Linux系统，，在系统升升机时就自自动地装载载了。7.2.12使使用USB盘USB硬盘盘在Linux系统统下是被模模拟成SCSI设备备来使用的的对应应的的设设备备文文件件是是/dev/sda，，如如果果有有多多块块USB硬硬盘盘，，则则设设备备文文件件依依次次是是/dev/sdb、、/dev/sdc等等操作作举举例例挂载载#mkdir/mnt/usb#mount––tvfat/dev/sda/mnt/usb卸载载#umount/mnt/usb7.2.13显显示示中中文文文文件件名名如果果加加载载的的存存储储介介质质中中含含有有中中文文文文件件名名，，需需要要在在运运行行mount命命令令时时，，再再加加上上““-oiocharset=cp950””参参数数，，这这样样才才能能看看到到保保存存媒媒体体内内的的中中文文文文件件名名。。例例如如加加载载光光盘盘：：#mount-oiocharset=cp950/dev/cdrom/mnt/cdrom7.2.14访访问问硬硬盘盘上上的的Windows分分区区使用用之之前前，，应应先先装装载载Windows分分区区：：（（Linux把把Windows分分区区看看成成一一个个设设备备））#mount-tvfat/dev/hda1/mnt/dosdrive(这这里里/dev/hda1是是DOS/Windows分分区区对对应应的的设设备备文文件件名名，，如如果果是是SCSI盘盘则则是是/dev/sd..））#mount-tvfat-ouser,rw,exec,umask=000/dev/hda1/mnt/dosdrive对于于目目录录/mnt/dosdrive的的权权限限可可根根据据用用户户的的需需要要使使用用chmod命命令令进进行行设设置置7.2.15卸卸载载文文件件系系统统——umount命令令功能能：：卸卸载载文文件件系系统统格式式：：umount设设备备文文件件/挂挂载载点点说明明：：不不能能卸卸载载一一个个正正在在其其中中工工作作的的文文件件系系统统例：：正正确确卸卸载载光光盘盘#umount/dev/cdrom或者者#umount/mnt/cdrom错误误卸卸载载光光盘盘：：[root@zsdcdrom]#umount/mnt/cdrom7.3磁磁盘盘配配额额7.3.1磁磁盘盘配配额额简简介介磁盘盘配配额额是是系系统统管管理理员员用用来来监监控控和和限限制制用用户户或或组组对对磁磁盘盘的的使使用用的的工工具具。。磁盘盘配配额额可可以以针针对对单单独独用用户户进进行行配配置置，，也也可可以以针针对对用用户户组组进进行行配配置置，，配配置置的的策策略略也也比比较较灵灵活活，，既既可可以以限限制制占占用用的的磁磁盘盘空空间间，，也也可可以以限限制制文文件件的的数数量量要实实现现磁磁盘盘配配额额，，必必须须在在系系统统中中安安装装quota软软件件包包RedHatLinux9缺省省安装装quota软软件包包7.3.2磁磁盘配配额的的管理理方式式和特特点功能：：使用用磁盘盘配额额，系系统管管理员员可以以对磁磁盘空空间进进行管管理，，对不不同用用户在在文件件和磁磁盘容容量上上加以以限制制，这这样就就能有有效的的利用用磁盘盘有限限的容容量。。磁盘配配额的的两种种磁盘盘管理理方式式：1.基基于文文件的的磁盘盘管理理2.基基于磁磁盘存存储块块的磁磁盘管管理特点：：磁盘盘配额额是在在每个个用户户，每每个文文件系系统的的基础础上被被处理理的。。容量限限制与与文件件数限限制软限制制与硬硬限制制时间限限制用户限限制与与组限限制7.3.3磁磁盘盘配额额的实实现步步骤实现磁磁盘配配额的的步骤骤：（1））安装装quota软软件包包（默默认支支持磁磁盘配配额））（2））修改改/etc/fstab文件件（3））在进进行配配额的的文件件系统统的装装载点点下，，创建建配额额文件件（4））生成成标准准的配配额文文件（5））启动动配额额（6））编辑辑用户户和组组配额额信息息1、安装quota软件件包#rpm-ivhquota.3.0.2-8.i386.rpm相关文文件：：/sbin/quotacheck生生成配配额文文件/sbin/quotaon启启动动磁盘盘配额额/sbin/quotaoff关关闭磁磁盘配配额/usr/sbin/edquota设设定定用户户/组组配额额/usr/bin/quota显显示用用户/组的的配额额信息息7.3.3磁磁盘盘配额额的实实现步步骤1、修修改/etc/fstab文文件#vi/etc/fstab（在要要进行行磁盘盘配额额的分分区的的装载载选项项中加加上usrquota和和grpquota）/dev/hda8/homeext3dafaulfs,usrquota,grpquota00重启：：mount-oremount/home2、重重新挂挂载文文件系系统umount/homemount/home3、创创建配配额文文件quotacheck––cmug/home(会在在/home下下生成成aquota.user和和aquota.group两个个文件件)4、查查看系系统中中可以以做配配额的的用户户repquota-au5、查查看系系统中中可以以做配配额的的组repquota––ag6、编编辑用用户配配额edquota-u用户名名7、编编辑辑组配配额edquota-g组名8、对对分区区启用用配额额quotaon/home9、禁禁用(关闭闭)分分区配配额quotaoff/home10、、查看看用户户的配配额信信息quota––u用用户户11、、复制制用户户1的的配额额给用用户2edquota––p用用户户1用用户户27.3.3磁磁盘盘配额额的实实现步步骤7.4Linux打印印机简简介在RedHatLinux9中中包含含了CUPS和和LPRng两两种打打印系系统。。默认认情况况下使使用CUPS打打印系系统。。CUPS打打印系系统通用Unix打打印系系统（（CommonUnixPrintingSystme，，CUPS）是是RedHatLinux9默认认支持持的打打印系系统。。该系系统主主要使使用Internet打打印协协议（（InternetPrintingProtocol，IPP）来来管理理打印印工作作及其其队列列，同同时也也支持持LPD（（LinePrinterDaemon））、SMB（ServerMessageBlock））以及及AppSocket等等通信信协议议。7.4.1安安装装本地地打印印机本地打打印机机是任任何操操作系系统打打印机机管理理的常常见类类型。。所谓谓本地地打印印机就就是通通过并并行端端口或或USB连连接端端口，，直接接连接接到主主机的的打印印机。。在添添加本本地打打印机机时需需要以以超级级用户户身份份登录录系统统。具具体步步骤如如下：：（1））单击击“主主菜单单”→→“系系统设设置””→““Printing”菜菜单项项，或或在终终端提提示符符下输输入命命令““redhat-config-printer””，即即可打打开如如下图图所示示的““打印印机配配置””窗口口。（2））单击击“行行动””→““新队队列””菜单单项，，或单单击““新建建”按按钮，，即可可弹出出“添添加一一个新新打印印队列列”对对话框框，单单击““前进进”按按钮跳跳过，，系统统出现现如下下图所所示的的“队队列名名称””对话话框。。3）在在“名名称””文本本框中中输入入打印印机名名称，，在““简短短描述述”文文本框框中输输入有有关该该打印印机的的说明明后，，单击击“前前进””按钮钮，弹弹出如如下图图所示示的““队列列类型型”对对话框框。注意：：打印印机的的名称称字符符串中中不能能出现现空格格，而而且必必须以以英文文字母母打头头，可可以包包含数数字、、连字字符号号(-)或或下划划线(_)。7.4.2添加本本地打打印机机（4））在““选择择队列列类型型”下下拉列列表中中选择择“本本地连连接””，然然后单单击““定制制设备备”按按钮，，弹出出如下下图所所示的的“定定制设设备””对话话框。。（5））若是是从USB接口口接入入打印印机，，在““设备备”文文本框框中应应输入入/dev/usb/lp0，然然后单单击““确定定”按按钮，，返回回“队队列类类型””窗口口。选选中““/dev/usb/lp0”所所在的的行，，单击击“前前进””按钮钮，弹弹出如如下图图所示示的““打印印机型型号””对话话框。。（6））选择择合适适的打打印机机品牌牌和型型号后后，单单击““前进进”按按钮，，进入入如下下图所所示的的“结结束””对话话框7.4.3配配置置CUPS打印印机如果Linux系统统选用用CUPS打印印系统统，在在启动动CUPS后，，就能能够使使用Web方式式来管管理打打印系系统。。首先先打开开Molliza浏浏览器器，在在地址址栏中中输入入http://localhost:631，系系统会会打开开如下下图所所示的的CUPS打印印系统统管理理页面面。在CUPS打印印系统统的管管理首首页中中，包包含了了以下下管理理项目目。（1）DoAdministrationTasks：包包含了几几乎所有有的管理理项目，，例如打打印机类类、打印印任务队队列管理理和打印印机管理理等。（2）ManagePrinterClasses：管理理打印机机类。（3）On-LineHelp：：在线帮帮助。（4）ManageJobs：管管理打印印队列。。（5）ManagePrinters：：打印机机管理。。（6）DownloadtheCurrentCUPSSoftware：连接接到CUPS首首页。Web打打印管理理首页7.4.4配配置CUPS打印机机步骤利用首页页上的““ManagerPrinter”项目目可以添添加打印印机，具具体步骤骤如下：：单击“ManagePrinters””项目，，跳转到到如下图图所示的的页面。。如果当当前系统统没有连连接打印印机，此此时会显显示“Noprinters”。。单击“AddPrinter”按按钮，此此时系统统弹出身身份认证证窗口，，如下图图所示，，要求输输入用户户名和密密码。身份认证证窗口系统当前前的打印印机状态态7.4.4配配置CUPS打印机机步骤输入合法法的用户户账号和和口令后后，单击击“确定定”按钮钮后，进进入如下下图所示示的“AddNewPrinter””页面。。在该页面面中输入入打印机机名称、、打印机机的设备备名称和和简要的的说明后后，单击击“Continue”按钮钮，进入入如下图图所示的的选择打打印机接接口页面面。选择打印印机接口口页面“AddNewPrinter”页面面7.4.4配配置CUPS打印机机步骤在“Device”下下拉列表表中选择择当前接接入主机机的打印印机的接接口类型型，由于于本机采采用的USB连连接打印印机，故故选择““USBPrinter#１””，然后后单击““Continue””按钮，，进入如如下图所所示的选选择打印印机厂商商页面。。在“make””列表中中选择正正确的打打印机厂厂商，由由于本例例使用的的惠普的的LaserJet系列打打印机，，故选择择“HP”，然然后单击击“Continue”按钮钮，转入入“选择择打印机机型号””窗口。。在其中