2023年-设备管理.docx

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1、13.设备管理课程名称UN工X系统与软件开发环境教学章节8.1设备管理概述，8.2非即插即用设备的管理与驱动程序的安装，8.3打 印机的管理与使用，8.4串口的管理与使用，8.5交换区管理教学目的掌握设备管理的任务、非即插即用设备的管理与驱动程序的安装和打印机的管 理与使用，了解交换区管理教学重点设备管理概述、非即插即用设备管理与驱动程序的安装和打印机的管理与使用教学难点非即插即用设备的管理与驱动程序的安装，交换区管理知识点设备管理的任务、非即插即用设备的管理与驱动程序的安装、打印机的管理与 使用，交换区管理教学时间班级教学器具课件；多媒体播放系统教学过程8. 1设备管理概述设备管理是操作系统

2、的主要功能之一。在计算机系统中，除了 CPU和内存等外，其他的大部分硬设备称为外部设 备。外设包括常用的I/O设备、外存设备以及终端设备等。这些设备种类繁多， 特性各异，操作方式的也有很大区别。Linux系统支持即插即用，使设备管理简单多了。8. 1. 1 Linux系统支持的设备鼠标设备，CDROM,刻录设备，扫描仪，MODEM,空设备，0字符生成设备， 伪终端设备，USB设备，随机数发生器，软驱设备，IDE硬盘设备，IDE硬盘分 区设备，SCSI硬盘设备，SCSI硬盘分区设备，终端设备，串口通讯设备，主 控台，并口设备,loopback设备,SCSI磁带机，IDE磁带机,SCSI光驱等。硬

3、件浏览器按步骤“开始”一“系统工具”一“硬件浏览器”可以打开Linux的硬件 浏览器。通过硬件浏览器可以浏览系统中正在使用的设备及属性。事实上,在系统启动的时候,程序“/usr/sbin/kudzu”对当前系统的配 置信息进行检测和搜集，在此过程中将检测的结果与配置文件 /etc/sysconfig/hwconf的内容进行比较，若有变化，则给用户提供配置或修 改的机会。最后将信息保存到系统硬件配置文件/etc/sysconfig/hwconf。8.1 . 3系统设置系统设置可通过两途径进行设置：“主菜单”一“系统设置子菜单”“桌面” 一 “从这里开始” 一 “系统设置”通过系统的“系统设置子菜

4、单”或Nautilus中的“系统设置”可以对系 统的某些硬件或功能进行设置。用户还可以使用setup命令对系统的部分设备进行设置。8.2 非即插即用设备的管理与驱动程序的安装即插即用是一种硬件与软件结合，允许在一个支持即插即用的操作系统上 自动配置兼容的即插即用设备。所谓即插即用也不是不需要驱动程序，而是在系统中已经有相关硬件的驱 动程序，当有符合条件的硬件被接入后，就会使用内核中的驱动程序驱动设备。Linux在内核配置时已经配置了大多流行硬件设备的驱动程序，这些驱动 程序有的是以静态方式直接配置在内核的，而有的是以可加载模块形式配置 的，需要时动态加载。而对于那些内核中没有配置驱动程序的硬件

5、设备，则必 须为它们配置驱动程序后才能使用。驱动程序与安装准备驱动程序是一些用于发现设备、检测设备参数以及发送和接收数据的例 程。当某驱动程序开始运作时，操作系统首先调用检测例程以发现系统中安装 的设备。如果该设备是即插即用的，检测例程将会自动检测到各种参数，如果 不是则需要在驱动程序运行前设置好相关的参数供驱动程序使用。一般来说设备都有厂家设置好的缺省配置参数，这些缺省参数在大多情况 下是可行的，但也有冲突的时候，若遇这种情况且设备又不支持软件动态设置, 那么你就要手工进行设置。驱动程序型式与系统内核Linux系统可以定制系统核心，因此把需要经常使用的功能加入核心，把 不经常使用功能或驱动配

6、置成可动态加裁模块。采用前者可以大大提高系统的 效率。采用后者可以有效减少内核的大小，减少内存开销，但同时也会做出速 度方面的牺牲。一个设备的驱动程序总是以某种软件包的形式给出。当得到软件包之后， 应根据包的形式将其展开，然后根据其说明文件的要求进行安装。设置驱动程序有两种类型：二进制代码和源代码。二进制代码一般是预先 编译好的可加载模块，源代码可以编译成可装载模块，也可以编译进核心。有了驱动程序，用户可以选择是把驱动程序加入到内核或把它配置成可动 态加载的独立模块。设备安装前的准备在设备安装前，需要有一定的准备工作。一般应包括：设备与连线和配件等，还应将需要连接的部分连接好，并接 通电源；L

7、inux系统的GNU开发工具包（包括编译器、链接器和make工具等）, 内核开发源代码等；驱动程序、设备安装说明书及相关资料，从中以可查阅端 口地址和中断等。8. 2. 2将驱动程序编译进核心若要把驱动程序编译进内核，则可按照内核管理的方法来进行。首先，安装驱动程序源代码，并按照安装说明要求在 /usr/src/1 inux*/driver下创建一个指定目录，并将驱动程序源代码复制到该 目录下（参见/usr/src/linux*/Documentation/moxa-smartio. txt）0其次，修改设备配置参数。（不一定是必须的，必要时才做。）再次，运彳亍命令 make config 或

8、 make xconfig 或 mak mconfig 进彳亍内核 参数配置，将内核对新安装设备的支持置为“y”后，退出配置程序。以后工作参照内核配置与参数调整部分进行。将设备编译成可加载模块（示例）以Intel PRO/100 S Desktop Adapter的网卡驱动程序来说明具体安装 过程。得到驱动程序包el00-3. 5. 17. tar. gz,将其解压展开到目录。100-3.5. 17 下，然后按以下步骤进行：（1）进入目录el00-3.5.17,阅读README文件查看安装方法，必要时可阅 读src目录下Makefile文件，查看安装过程所做的工作。(2)进入目录src,然后执

9、行命令make install将源代码编译为可独立加载的目标模块elOO. o,然后将其安装在 /I i b/modu 1 es/kernel/dri ver s/net/e 100/ 目 录下。(3)执行以下命令加载模块modprobe elOO 或 insmod elOO为了使系统启动时能在合适的时间加载此模块，还应在模块加载配置文件 /etc/modules. conf 或/etc/modprobe. conf 内增加如下一行：alias ethO elOO8.3打印机的管理与使用Linux系统使用的CUPS (Common UNIX Printing System)作为默认的打印 机管

10、理程序。CUPS提供了强大的打印机管理功能，可在各种常用的UNIX版本中使用， 它能够支持大多数的常用型号打印机。在现行的Red Hat Linux系统的发布盘上带有CUPS系统软件包，用户可 在系统安装时选择安装，也可在安装之后的系统扩充时安装。8. 3. 1 cups的安装可用软件管理命令rpm来检查CUPS系统是否已经安装。方法是：#rpm -qa | grep cups若有输出则说明已经安装。若没有安装，可利用软件管理的办法安装。8. 3.2打印机安装与配置cups软件包被安装以后还必须对打印机进行安装和配置才能使用。首先将 打印机连接到系统，打开电源，然后以下方式进入打印机设置程序：

11、“开始” 一 “系统设置” 一 “打印机/Printing”或 redhat-config-printer或 setup-printer configuration (TUI 或 CUI)之后按提示进行操作。包括添加、删除、修改和设为默认等。8. 3.3 cups系统的启动cups是独立服务，在服务配置成功后，系统启动时将自动被启动来为用户 提供服务。管理方法为：1 . 启动cupsservice cups start|restart|stop“主菜单” 一 “系统设置” 一 “服务” 一 “cups” 一 “开始”| “重 启” I “停止”2 .配置系统启动时cups自动启动chkconf

12、ig -level 2345 cups onntsysvf 选中 cups-确定“主菜单”一 “系统设置”一“服务” f “cups” 一 “文件保 存” 一 “退出”8. 3.4打印机使用1 .图形界面在桌面系统中，用户可通过以下方法使用打印机：在应用程序中，按顺序 选择：“文件”- “打印”；将文档拖放进“打印机”2 .字符界面字符方式下用于文件打印的命令是lp，Ipro(1) lp功能：打印文件用法： lp -d dest_printer -h server name -n copies -P page_lists files参数：-d dest_printer：指定打印机，若不指定则使

13、用默认打印机；h server_name：指定打印机位置或服务器，默认为本机；-n copies：指定打印 份数，若不指定则只打印1份；-P page_lists：指定文件的打印范围，若不 指定则为全部文档。指定时可使用页号或页范围,例如：1,4-6,10； files： 指定打印的文件，若不指定则使用标准输入。示例：lp myp. c#打印文件 myp. cIs - 1 /tmp | Ip#打印某个目录的列表，比如/tmp目录lp file, c file2. txt #打印多个文件#pr -n sh. c | lp#以文件名为标题，并添加行号分页打印sh. c(2) Ipr功能：打印文件常

14、用方法：Ipr -P dest_printer -# copies files参数：files ：打印的文件;-P dest_printer ：指定打印机,若不指 定则为默认；-# copies ：指定打印份数。8. 3.5打印机管理1 .图形界面按步骤“开始”一 ”系统工具”一“打印机管理/Print Manager进入打印机管 理界面(如图870)。双击打印机图标，出现如图8-11所示的打印机任务管理 界面，用户可以选中某个打印任务，击右鼠标键，而删除之。2 .字符界面在字符界面下，可通过lpstat cancel和Ipnn等命令对打印队列进行管 理。(1)打印队列查询Qpstat)功能：

15、打印队列查询用法：Ipstat -a printers -d -1 -o printers -p printers -r -s -t -u users -v printers参数:-a printers：显示指定打印机接收状态，默认所有打印机;-d： 显示默认打印机；-1：显示打印机、队列等第列表；-o printers：显示指 定打印机上的作业队列。若不指定则显示所有队列；-p printers：显示指 定打印机是否激活，默认所有打印机；-r：显示cups服务是否启动；-s：显 示打印机状态综合统计信息；-t：显示所有状态信息；-u users：显示指定 用户的作业队列，默认当前用户；-v

16、printers：显示指定打印机所使用的 设备文件。用法：Ipstat - o#显示打印队列(2)取消打印任务(cancel, Iprm)功能：取消打印任务常用方法：cancel -a lp job Iprm lp_job_num 参数：-a ：撤销所有打印作业说明：cancel使用的是打印作业名，比如prnT2 ； Iprm使用的是打印 作业编号，比如12。示例显示打印队列：ttlpstat - o删除打印作业 Ip-5 lp-4： cancel lp-5 Ip-4 或 Iprm 5 4取消所有打印作业：cancel -a8. 3. 6 cups的配置文件1 .服务器配置文件/etc/cup

17、sd. conf：通过该文件可以对cups服务进行配置。文件中的除空 行和注释行的每一行是一个配置命令，使用man cupsd. conf命令可以查阅配 置文件中各参数的意义。2 .客户端配置文件/etc/cups/client. conf ：通过该文件可以配置客户端参数，比如默认默 认服务器和加密设置等。3 .打印机配置文件/etc/cups/printer, conf：用于定义cups服务所管理的打印机，包括打 印机位置和状态等，可以使用命令man printers, conf查阅之。4 .类配置文件/etc/classes. conf：其中定义了本地可用打印机的类，内容包括接收状 态和位

18、置等，可以通过man classes, conf阅读之。5 .4串口的管理与使用串行通讯口（Serial Communication Port,简称串口）在计算机和操作 系统的发展过程中起了至关重要的作用，在以太等高速网卡出现之前，大多的 联网或通信工作都是由串口完成的。随着计算机技术的发展，现在很多微机都 不配置串口了，串口应用越来越显得不那么重要了，但事实上串口还在计算机 通讯中起着一定作用。Linux系统中，串口支持的网络通讯协议有PPP和SLIP 等。6 .4. 1 Linux系统的串口设备在DOS/Windows系统使用的串口时所使用的设备名称为C0M1:, COM2:, COM3:

19、, COM4:等，而在Linux系统中所对应的设备名称依次为：ttySO、ttySK ttyS2和ttys3o它们的命名方式为：Linux设备DOS/Windows 设备中断(IRQ)端口 (Port)串口拨出设备/dev/ttySOCOM1:43F8/dev/cuaO/dev/ttySlCOM2:32F8/dev/cual/dev/ttyS2COM3:43F8/dev/cua2/dev/ttyS3COM4:32F8/dev/cua38.4.2 setserial功能：串口管理，设置或显示串口信息。用法:setserial -abqvVWz serial-device parml arg se

20、tserial -g -abGv devicel .参数：-比显示详细信息；-v：显示较多信息；-b：显示摘要信息；-q： 安静方式；-G：显示可以用于设置串口格式的串口信息；-z：设置前，先将所 有设置项的值设置为0。串口可设置的部分参数：port串口编号：串口编号irqIRQ编号):IRQ编号uart UART 类型:UART 类型。其值可为：none, 8250, 16450, 16550, 16550A, 16650, 16650V2, 16750, 16850, 16950, 16954Autocnfig：让内核自动检测并设置串口auto_irq：让内核自动检测并设置IRQauto_

21、irq：配合 autoconfig 使用，关闭 auto_irq 功能skip_test：配合autoconfig使用，关闭自动检测UART功能skip test：配合autoconfig使用，让内核自动检测UART并设置baud_base：设置基本波特率(CL0CK_FREQ/16)spd_hi：使用 56kbs 而非 38. 4kbsspd_vhi：使用 115kbs 而非 38. 4kbsspd normal：使用 38. 4kbssession lockout：锁住串口，不让其它用户使用session_lockout：解除由 session lockout 操作的锁定状态pgrp_lo

22、ckout：锁住串口不让其它组使用pgrp_lockout：解除由pgrp lockout操作的锁定状态使用setserial设置串口示例：setserial /dev/ttySO -v autoconfig # 让系统自动设置串 口 /dev/ttySOsetserial -G /dev/ttySO #以 setserial 命令行参数格式输出 /dev/ttySO 的设置#以与/dev/ttySO相同的参数设置/dev/ttySl1)使用临时变量tx与变量替换tx=setserial /dev/ttySO - G | awk print substr ($0,11)J setserial

23、/dev/ttySl $tx2)使用命令替换setserial /dev/ttySl setserial /dev/ttySO - G | awk print substr ($0,11)? 8. 4. 3 minicom功能：minicom是一个串口和调制解调器管理和通讯程序。它提供了类似 菜单或功能表的操作模式，是一个颇受欢迎的PPP拨号连接程序。用法：minicom options conf参数：minicom有很多参数，只介绍两个：-s, -setup：使系统进入setup 模式;-o, noinit：使minicom启动时不初始化MODEM和锁文件。conf：用于指定配置文件，当用户

24、设定conf时，minicom将使用 /etc/minirc. conf配置文件，用户可使用不同的配置文件来为不同的用户设置 串口。minicom的使用：当使用命令minicom -s启动时，minicom进入如图所示的设置界面。用户可以在此界面通过光标选择Serial port setup”和aModem and dialing进行设置(参见图8T4和图8-15)。用户可以设置串口参数：A-串口 设备（/dev/ttySO） ； B-锁文件（/var/lock） ； C-接入程序（比如 mgetty, uugetty 等）；D-拨出程序（比如chat）； E-设置速率/奇偶校验/校验位（38

25、400 8N1）； F- 硬件流控（比如Yes）； G-软件流控（比如No）。如果用户不关心接入和拨出程序，可设置。如果设置了接入和拨出程序则 它们必须是属于root且具有suid属性。通过如图8-15所示界面，可以设置连接在串口上MODEM的参数。若不带任何参数运行minicom,则进入如图8-16所示的界面，按下Ctrl+A 后，再输入Z后出现如图8-17所示的菜单界面，选择0后同样进入串口设置 界面。8.5交换区管理几乎所有多任务系统都需耍交换区，用于对内存的扩充。由于物理内存的 容量是有限，而装入的程序是随机的，内存可能不能全部装入所有正在运行的 程序。系统往往是将那些正在运行的程序放

26、在内存，而将那些处于就绪或等待 的进程放到外存交换区上。所有的UNIX/Linux系统，都有对交换区swap的要求。交换区由操作系统自动管理，一般不需要用户或管理员进行过多的干预。 但系统管理人员可通过特殊命令对它进行一定范围的控制或配置。用于交换设备管理的命令有mkswap, swapon, swapoff等。1. mkswap功能：是在设备或普通文件上创建交换区。用法：mkswap -c -v01-vl -pPAGESZ swap name blocks参数：swap_name：为文件名，可是设备或普通文件；-c：用于在创建时 做坏块检查；Blocks：用于指定大小，一般不指定；其它参数可

27、与忽略。v0和 vl分别用于创建旧或新式的交换区，默认为后者。说明：若在某个设备上构造交换区，则设备将作为裸设备使用，其上的文 件系统将被破坏。2. swapon功能：启用由mkswap创建的交换区。用法：swapon -aes -p swap_name参数：swap name ：由mkswap创建的交换设备文件；-a： /etc/fstab文 件内的所有交换设备；-s ：显示系统交换设备的使用情况。3. swapoff功能：卸载交换区常用方法: swapoff -a special .参数：-a ： /etc/fstab文件内的所有交换设备8. 5.2使用交换设备交换设备的使用方法是：首先使

28、用mkswap命令在独立分区上创建交换区；然后再使用swapon命令 激活它。如果要让系统在启动时自动启用交换区，则需在文件/etc/fstab中增加一 行对交换区管理的内容。交换设备使用示例：设有一个独立分区/dev/sda9,要将它用作系统的交 换设备，可按以下步骤进行：1 .创建分区:mkswap c /dev/sda92 .激活分区：swapon /dev/sda93 .在文件/etc/fstab中增加如下行：/dev/sda9 none swap defaults 0 04 .5.3使用交换文件当外存上无独立分区时，也可使用文件作为交换设备。交换设备文件必须 是一个物理上连续存储的文件。使用交换文件作为交换区时，也必须首先创建一个文件。由于文件连续性 要求，不能使用cp命令，但可使用dd完成连续文件创建工作。交换文件使用示例1 .创建连续文件：（20M,名字为/dev/swap_add）dd if=/dev/zero of=/dev/swap_add bs=lM count=202 .构造交换设备mkswap /dev/swap_add 204803 .激活它供系统使用swapon /dev/swap add小结PP180-181 1,2作业设备管理的任务、非即插即用设备的管理与驱动程序的安装、打印机的管理与 使用，交换区管理