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。
7.2.1 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。
7.2.12 使用USB盘
o USB硬盘在Linux系统下是被模拟成SCSI设备来使用的 o 对应的设备文件是/dev/sda，如果有多块USB硬盘， 则设备文件
依次是/dev/sdb、/dev/sdc等 o 操作举例 o 挂载 o # mkdir /mnt/usb o # mount –t vfat /dev/sda /mnt/usb o 卸载 o # umount /mnt/usb
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。
SCSI 盘则是/dev/sd..） # mount -t vfat -o user,rw,exec ,umask=000 /dev/hda1
/mnt/dosdrive 对于目录/mnt/dosdrive 的权限可根据用户的需要使用chmod 命令进
行设置
7.2.15 卸载文件系统—umount 命令
7.2.9 使用mount挂载光盘
例1. 列出当前系统中已挂载的文件系统。 # mount 例2. 以只读形式挂载光盘。 # mount -r -t iso9660 /dev/cdrom
/mnt/cdrom # ls /mnt/cdrom • 注： –执行mount命令需要有root的权限。 –执行mount命令时，当前目录不能在挂载点中。 –被挂载的光盘是取不出来的，可用umount命令卸载
7.2.2 硬盘的外部结构
控制电路
电源接口 跳线
数据接口
7.2.3 硬盘的内部结构
音圈电机 磁头伺服机构
主轴马达 磁盘片
读写磁头组 磁头驱动臂
7.2.4 硬盘的分类
1）硬盘可按安装位置分类 内置式 外置式
（2）硬盘的接口类型： ◎ IDE接口 ◎ SCSI接口 ◎ SATA接口 ◎ IEEE 1394接口 ◎ USB接口
7.2.5 硬盘的接口
• USB接口：是在1994年出现的通用串行总线，已发展到2.0版本，其带宽 高达480Mbps，优点是一个USB接口理论上可连接多达127个USB设备， 支持热插拔，不占用系统IRQ资源，兼容性强，扩展性好，但缺点是设 备间通信效率较低，连接线缆长度较短。
7.2.6 Windows和Linux中的软驱和光驱
7.2.13 显示中文文件名
• 如果加载的存储介质中含有中文文件名，需要在运行mount命令 时，再加上“-o iocharset=cp950”参数，这样才能看到保存媒体 内的中文文件名。例如加载光盘：
• #mount -o iocharset=cp950 /dev/cdrom /mnt/cdrom
7.2.8 mount 命令
• 格式：mount [-t type] 设备文件 挂载点 • -t ：指定文件系统的类型，不必指定有时也能识加，-t 后面跟 ext3 、ext2 、
reiserfs、vfat 、ntfs 、 minix、msdos、hpfs、nfs、iso9660等，其中 vfat 是 fat32和fat16分区文件系统所所用的参数；如果您忘记了文件系统，也可以在-t 后 面加auto 。 • 设备文件：指存储设备，比如/dev/hda1， /dev/sda1 ，cdrom 等，至于系统中有 哪些存储设备，主要通过fdisk -l 或者查看/etc/fstab 文件 ；一般的情况下光驱设 备是/dev/cdrom ；软驱设备是/dev/fd0 ；硬盘及移动硬盘以 fdisk -l 的输出为准。 • 参数选项 • -r：挂载的文件系统，只有“读”的许可。 • -w：挂载的文件系统有“读”和“写”的许可（缺省）。 • -a：将文件/etc/fstab中列出的所有文件系统全部挂载。 • -n：挂载的文件系统信息不在/etc/mtab中记载。(每执行一次mount命令，要把 挂载的文件系统写入mtab文件，每执行一次umount，就要从/etc/mtab删除该文 件系统） • -v：显示挂载的信息。
7.2 硬盘
硬盘驱动器（Hard Disk Driver，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。
7.1.3 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
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
–7.1.1 Linux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:
后取出。
7.2.10 使用CD-ROM
• 使用CD-ROM前必须把它先装载到Linux 的目录树中： # mount -t auto /dev/cdrom /mnt/cdrom
• 该命令仅超级用户可使用 • /mnt/cdrom 目录必须是一个已经存在的空目录，如不存在，可
创建： # mkdir /mnt/cdrom • 如果装载成功，在/mnt/cdrom下可见到在光盘中的内容
• 功能：卸载文件系统 • 格式：umount 设备文件/挂载点 • 说明：不能卸载一个正在其中工作的文件系统 • 例：正确卸载光盘
# umount /dev/cdrom 或者 # umount /mnt/cdrom 错误卸载光盘： [root @zsd cdrom] # umount /mnt/c 软盘和CD-ROM类似，也要事先装载： • #mount –t auto /dev/fd0 /mnt/floppy • /mnt/floppy 也是一个系统中存在的空目录 • 退出软盘的使用，应先退出/mnt/floppy 目录，然后使用卸载软盘
命令： • # umount /mnt/floppy • 注：有的Linux 系统，在系统升机时就自动地装载了。
• SATA接口：Serial-ATA被称为串行接口，是一种较新的硬盘 接口方式，它的传输速率达到150MB/s，SATA使用了相互干扰 小的串行线路进行信号传输，信号的清晰度较IDE更高，所以 其工作频率能够提升较高。SATA接口方式正在成为硬盘的接 口标准。
• SATA 1.0 传输速度为150MB/S • SATA 2.0 传输速度为300MB/S
• 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。
• 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。
• SCSI接口： 与IDE接口从外观就可区别，普通SCSI接口采用50芯扁平线缆， 16位SCSI接口采用了68芯的扁平线缆。SCSI接口通常可支持 多达15个设备，传输速度较E-IDE更高，其转速在10000转/分 以上，被广泛应用在服务器的硬盘接口上。 ---速度较快 ---价格较高 ---容量较低
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。