【Linux操作系统】第5章 设备管理

Linux操作系统第5章设备管理5.1硬件设备5.2使用设备习题Linux操作系统5.1硬件设备5.1.1设备文件Linux操作系统本身对于如何控制硬盘、软驱、光驱和其他连接到系统的外围设备并无内建的指令。所有用于和外设通信的指令都包含在一个叫做设备驱动程序的文件中。该程序通常是一段汇编语言或C代码，用于和外设传递数据、交流信息。Linux操作系统Linux系统通过设备文件实现对设备和设备驱动程序的跟踪。设备文件主要包括设备权限和设备类型的有关信息，以及两个可供系统内核识别的惟一的设备号。系统在很多情况下，可能有不止一个同种类型的设备，因此Linux可以对所有的设备使用同种驱动程序，但是操作系统又必须能够区分每一个设备。Linux操作系统那么Linux又是通过什么样的方法来区分这些同种类型设备呢？实际上Linux是使用设备号来区分的。每一个设备都有一个主设备号和子设备号。主设备号用来确定使用什么样的驱动程序，子设备号是硬件驱动程序用来区分不同的设备和判断如何进行处理。例如，6个终端都使用相同的设备驱动程序，那么它们的主设备号都是一样的，但是每一个终端都有一个不同的子设备号，可使操作系统惟一的确定它们。Linux操作系统【实例5.1】从下面的清单可以看出，所有终端设备的驱动程序都有相同的主设备号4，但子设备号是从0～5。crw-rw-rw-1roottty4,14OA112001tty0crw-rw-rw-1roottty4,24OA112001tty1crw-rw-rw-1roottty4,34OA112001tty2crw-rw-rw-1roottty4,44OA112001tty3crw-rw-rw-1roottty4,54OA112001tty4crw-rw-rw-1roottty4,64OA112001tty5Linux操作系统Linux习惯于把所有的设备文件都置于/dev目录下，其中很大一部分只是带有不同设备号的基本驱动程序的拷贝，但是每一个文件都是相互独立的。Linux下的驱动程序的命名与其他操作系统下的命名不同，常见的设备名称与驱动程序的对应关系如表5-1所示。Linux操作系统表5-1Linux下常见设备及对应的驱动程序命名设备命名第一软驱(A:)/dev/fd0第二软驱(B：)/dev/fd1IDE1的第一个硬盘(master)/dev/hdaIDE1的第二个硬盘(slave)/dev/hdbIDE2的第一个硬盘(master)/dev/hdcSCSI的第一个硬盘/dev/sdaSCSI的第二个硬盘/dev/sdb光驱CD-ROM/dev/cdrom打印机/dev/lp0Linux操作系统5.1.2设备分类计算机上凡是与Linux进行通信的每个硬件都被视为一个设备，它们可以分为两种类型：块设备和字符设备。终端、打印机和异步调制解调器都属于字符设备，它们的通信方式是使用字符，一次只发送一个并回送一个字符。相反，硬盘驱动器和磁带机则使用块数据通信，这对发送大量信息无疑是一种极为快捷的方法，这样的设备称为块设备。Linux操作系统通常，块设备用于对大批量数据的处理，而字符设备传输数据则比较缓慢。例如，大多数模拟调制解调器是字符设备，而ISDN则属于块设备。在相同的时间里，块设备可以比字符设备传输更多的数据。Linux操作系统有些设备在不同的情况下可分别为字符设备和块设备，例如，一些磁带机就属于这种情况，也就是说这样的主设备有两套设备驱动程序，用户可针对不同的读写要求来选择设备驱动程序。对于大量、快速的数据传送，最好选用块设备；对于某个文件检索或单一目录的备份，字符设备则更为适合。另一种区分块设备和字符设备的方法是看设备如何处理缓冲，字符设备是靠自己实现缓冲，块设备通常以512字节或1024字节(甚至更大)的组块进行通信，它们通过系统内核实现缓冲。对用户来说，这种缓冲则更易察觉。Linux操作系统设备驱动程序和设备文件很详细地标明了设备是字符设备还是块设备。要识别一个设备的类型，只需要查看一下设备文件中的权限位就可以了。如果权限位中的第一个字符是b，则该设备就是块设备；若是c，则说明它是字符设备。如图5-1所示的是我们从/dev目录清单中摘录的一段，用户可以由权限位的第一个字符来判断设备是何种类型。Linux操作系统crw-------1rootroot14,204OA112001audio1crw-------1rootroot14,74OA112001audioctlbrw-rw----1rootdisk29,04OA112001aztcdbrw-rw----1rootdisk41,04OA112001bpcd图5-1/dev目录清单Linux操作系统5.2使用设备5.2.1磁盘计算机有不同种类的磁盘驱动器，常见的有软盘、IDE硬盘和SCSI硬盘等，下面我们分别来介绍如何使用这些设备。Linux操作系统1.软盘软盘是可移动的低容量的存储介质。作为存储设备，它比硬盘要慢得多，但它具有可移动和便于传输数据的优点。相应的软盘的块设备都以字母“fd”开始，/dev/fd0是第一个，其他软盘的编号逐步增大。对于软盘，有许多可能的格式，内核需要知道磁盘的格式才能够正确地读取它。目前计算机使用的软盘基本都是1.44 MB的。Linux操作系统使用软盘的步骤如下：(1)以超级用户身份登录；(2)创建一个安装点(如/mnt/floppy)来加载软盘；(3)放入软盘；(4)执行如下命令来加载软驱：[root@redflag/root]#mount–tvfat/dev/fd0/mnt/floppyLinux操作系统成功安装后，软盘的文件出现在/mnt/floppy目录下，这些文件对所有的用户可读，但只有root才可以修改、删除这些文件。卸载软盘的命令如下：[root@redflag/root]#umount/mnt/floppyLinux操作系统2.硬盘硬盘一般是比较大的存储设备，这使得它能够在其不同位置存放不同的文件系统。加载硬盘的步骤和软盘基本相同，通过加载，我们可以很容易地使用Windows 98或Windows 2000下的文件，假设安装点为/mnt/windows，对于IDE硬盘执行的命令如下：[root@redflag/root]#mount–tvfat/dev/hda5/mnt/windowsLinux操作系统对于SCSI硬盘，执行的命令如下：[root@redflag/root]#mount–tvfat/dev/sda4/mnt/windows使用“-tvfat”选项，是因为Windows下文件系统是FAT32格式的。【说明】我们可以通过修改/etc/fstab文件，使得系统每次启动时自动加载。/etc/fstab文件的内容如下：Linux操作系统/dev/hda7/reiserfsdefaults,notail11/dev/hda5/mnt/windowsvfatdefaults00/dev/cdrom/mnt/cdromiso9660noauto,owner,ro00/dev/hda6swapswapdefaults00/dev/fd0/mnt/floppyvfatnoauto,owner00none/procprocdefaults00none/dev/ptsdevptsgid=5,mode=62000Linux操作系统5.2.2CD-ROMCD-ROM驱动器从根本上讲是只读设备，它与其他块设备的安装方式相同。CD-ROM一般包含标准的ISO9660文件系统和一些可选的扩充。现在的光驱基本上都符合ATAPI标准。使用mount命令可以把光盘中的所有目录和文件加载到Linux目录中，以root身份执行如下的命令：Linux操作系统[root@redflag/root]#mount–tiso9660/dev/cdrom/mnt/cdrom如果命令生效，光盘中的内容将出现在目录/mnt/cdrom下。上述命令执行后，若不能加载成功，可能的原因如下：(1) /mnt/cdrom不存在。(2) /dev/cdrom不存在。(3)当前目录是安装点。Linux操作系统卸载光盘的命令如下：[root@redflag/root]#umount/dev/cdrom如果系统提示“设备已经安装或目录忙”的信息，可能是由于用户的当前目录是在安装点/mnt/cdrom或子目录而造成的，此时必须切换到其他目录下才能进行。Linux操作系统5.2.3打印机当我们想要把自己设计好的文件在Linux下打印时，首先要正确配置打印机。在红旗Linux中，配置打印机的命令是printtool，此命令只能在XWindow下使用。下面我们通过实例来讲述如何安装和配置打印机。Linux操作系统【实例5.2】本实例安装本地打印机，打印机的型号是HPLaserJet4，配置过程如下：(1)运行printtool工具，其主界面如图5-2所示。利用printtool，用户可以添加、编辑和删除打印机队列。Linux操作系统图5-2PrintTool主界面Linux操作系统(2)选择【Add】来添加打印机，然后选择要增加的打印机的类型。Linux下的打印机类型如图5-3所示，有四种类型。①LocalPrinter：指连接于本地系统并口或串口上打印机的打印队列。②RemoteUnix(lpd)Queue：指可以通过TCP/IP网络来访问的连接于非本地系统的打印队列。Linux操作系统图5-3Linux下的打印机类型Linux操作系统图5-4编辑本地打印机Linux操作系统③SMB/Windows95/NTPrinter：指可以通过SMB网络来访问的连接于非本地系统的打印队列。④NetWarePrinter(NCP)：指可以通过NetWare网络来访问的连接于非本地系统的打印队列，在建立此打印队列之前，必须安装NCP文件系统。(3)选择配置本地打印机，即“LocalPrinter”，进入到具体的配置界面，如图5-4所示。Linux操作系统其中：①Names：是打印机名称，可以指定多个名字，之间用“|”(管道)符号隔开。②SpoolDirectory：指定存放要打印的文件的目录，不要让多个打印队列共享一个假脱机目录。③FileLimitinKb：所接受的最大作业量，以Kb为单位。0表示不进行限制。④PrinterDevice：打印设备名称。Linux操作系统⑤InputFilter：过滤器用来将打印文件转换成打印机可以处理的格式。通过Select来选择最适合你的打印机的过滤器，如图5-5所示。从图5-5可以看出，左边为打印机的具体类型，右边为打印机的具体选项，在这里我们选择“HPLaserJet4/5/6series，non-PostScript”类型的打印机，然后再进行右边的具体配置，最后按“OK”来确定。⑥SuppressHeaders：可以选择是否每个打印作业前打印一张起始信息页。Linux操作系统图5-5配置打印机Linux操作系统(4)上述步骤执行完成了后，我们就完成了本地打印机的配置，如图5-6所示。图5-6配置好的打印机Linux操作系统5.2.4显卡显卡是Linux操作系统支持最差的，其配置正确与否直接影响到用户能否启动XWindow。配置显卡最常用的工具是提供了图形化界面的Xconfigurator。【实例5.3】本实例使用Xconfigurator来配置显卡，步骤如下：(1)键入“Xconfigurator”命令来启动配置，欢迎画面如图5-7所示。选择“OK”进入下一步。Linux操作系统图5-7Xconfigurator欢迎画面Linux操作系统(2) PCI显卡检测，结果如图5-8所示。图5-8PCI显卡检测结果Linux操作系统(3)选择显示器类型，如图5-9所示。我们选择“Acer57c”。图5-9选择显示器Linux操作系统(4)选择显存大小，如图5-10所示。我们选择“16 mb”。(5)选择时钟芯片，如图5-11所示，我们一般