CN109033816A - 麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法及系统,方法步骤包括:检测接入麒麟操作系统的外设设备的外设设备号,根据外设设备号从预设的办公外设驱动管理数据库中匹配相应的驱动程序软件包包名,如果驱动程序软件包包名匹配成功,则通过驱动程序软件包包名获取驱动安装包的基本信息和安装状态,否则选择从操作系统官方源自动搜索驱动安装包或者自建本地驱动软件库并离线加入驱动安装包,更新办公外设驱动管理数据库,并安装驱动安装包。本发明具有设备检测兼容性好、自动化程度高、包安装完备可靠、用户体验好、适用范围宽、软件管理灵活、扩展性好的优点。

Description

麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法及系统
技术领域
本发明涉及Linux操作系统中设备驱动技术,具体涉及一种麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法及系统。
背景技术
Linux操作系统中设备驱动的加载分为两种方式:静态加载和动态加载。静态加载是将驱动程序预先编译配置到Linux内核里,操作系统启动时由do_initcall()完成加载。动态加载时系统启动时或者启动后把驱动以内核模块方式加载。动态加载方式更加灵活、可变。国产办公外设比如打印机、扫描仪、条码枪等由于种类比较繁多、发展迅速、使用范围小,麒麟操作系统内核编译时很难预见到配置这些设备驱动,即使通过动态方式在系统启动后安装并加载驱动,也由于麒麟操作系统的apt软件源很难及时覆盖这些国产外设驱动,用户不能通过系统提供的apt方式自动安装,需要用户把安装包拷贝到本地后再手动安装,这种方式繁琐不能自动化安装。另一方面,驱动程序安装完成之后用户不清楚装了哪些驱动、什么版本,驱动的版本和当前设备是否完全兼容匹配的,这些问题会影响用户的使用和驱动的升级。
为了解决以上问题,进行快速的安装和管理这些国产外设的驱动程序,方便用户上手使用国产外设,我们提出了国产办公外设驱动管理方法,该方法能够自动识别外设设备,并为其自动匹配和安装驱动,对已安装的驱动可以查看、卸载和升级。
]以往的软件包或者驱动管理方法通常只支持一种外设检测方法,一般是查询,通过遍历设备树/sys或者/proc/bus来查找是否有目标设备插入;也有一些方法能够检测设备的热插拔事件,但是这些方式是和桌面环境gnome或者kde相关的,受用户选择桌面环境的类型和版本影响,这种方式的使用范围窄,兼容性差。
我们的方法同时实现两种外设检测方式:查询和事件触发。
1、查询。查询/proc/bus目录下文件,该目录下文件内会按照标准格式保存着当前设备基本信息,列出当前所挂载的所有设备。lsusb程序就是根据该原理查询硬件设备。这种方式主要用于已经接入了外设后才启动驱动管理进程。
2、事件触发。利用Linux操作系统提供的NETLINK内核到用户空间的异步通讯方式,通过NETLINK_KOBJECT_UEVENT类型的文件描述符套接字从内核接收传递的数据,来检测USB外设的热插拔事件。这种方式主要用于启动驱动管理进程之后,再接入外设。
Linux系统中提供了通用包管理工具apt、yum等,底层调用dpkg、rpm包管理程序。通过管理工具很好地解决软件包的依赖关系,方便软件的安装和升级。目前操作系统对驱动软件包的管理和其他软件包一致,都放在官方软件源里面。但是目前由于一些专有驱动软件包和国产设备驱动软件包比如国产的打印机、扫描仪都是以光盘等介质存储,附在机器出厂说明里面,没有放入系统自带官方软件源里,造成驱动安装非常繁琐。我们可以借鉴apt管理软件包的方式自建本地驱动软件库,允许厂家或者用户自己往软件库里导入导出驱动软件包,之后使用apt自动安装包。
但是即使这样,使用Linux现有的包管理工具进行软件包的安装也存在两个缺点:1)对外设驱动等非官方软件软件包的维护和安装只支持命令行方式,执行步骤繁多、过程复杂;2)官方包管理工具安装一个新包的时候,需要首先找到它的所有依赖包并且避免有任何包冲突,这个过程我们叫作包安装问题的求解。官方包管理工具比如apt使用递归方法判断依赖和冲突关系,遇到包冲突就进行回溯,但是由于回溯次数有限,导致这种方法不完备,可能会出现有这个新包的安装求解方法但是找不到的情况。因此,基于包安装问题的求解,如果提出一个新的包管理模型,并利用SAT(SATISFIABILITY)解法进行包安装问题的求解,已经成为一项亟待解决的关键技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题:针对现有技术的上述问题,提供一种麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法及系统,本发明针对打印机、扫描仪等国产外设设备提供了一种简便的驱动管理方法,具有设备检测兼容性好、自动化程度高、包安装完备可靠、用户体验好、适用范围宽、软件管理灵活、扩展性好的优点。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法,实施步骤包括:
1)检测接入麒麟操作系统的外设设备,如果检测到外设设备接入则获取外设设备的外设设备号,并跳转执行步骤2);
2)根据外设设备号从预设的办公外设驱动管理数据库中匹配相应的驱动程序软件包包名,所述办公外设驱动管理数据库包含外设设备号、驱动程序软件包之间的映射关系,如果驱动程序软件包包名匹配成功,则跳转执行步骤3);否则跳转执行步骤4);
3)通过驱动程序软件包包名获取驱动安装包的基本信息和安装状态,检测驱动程序软件包的安装状态,如果驱动程序软件包已经安装,则显示该驱动安装包的安装状态并提供可选的卸载操作;如果驱动程序软件包尚未安装,则选择并安装驱动安装包;结束并退出;
4)选择从操作系统官方源自动搜索驱动安装包或者自建本地驱动软件库并离线加入驱动安装包,更新办公外设驱动管理数据库,并安装驱动安装包;结束并退出。
优选地,步骤1)中检测接入麒麟操作系统的外设设备包括通过lsusb命令遍历设备文件被动扫描设备来检测接入麒麟操作系统的外设设备、通过NETLINK检测外设设备接入时触发的事件来主动检测接入麒麟操作系统的外设设备。
优选地,所述安装驱动安装包的详细步骤包括:
S1)利用脚本工具将官方软件源集合R中所有包的依赖和冲突规则转化成约束条件集合r,作为SAT问题的约束输入;
S2)构建新的驱动程序软件包p安装问题的目标函数,保证新的驱动程序软件包p的布尔函数xp=True,同时当前系统包集合P中任一已安装软件包pˊ的布尔函数xp’也都为True,得到包安装问题的模型如式(1)所示;
式(1)中,P为当前系统包集合,p为新的驱动程序软件包,pˊ为已安装软件包,xp为新的驱动程序软件包p的布尔函数,x为已安装软件包pˊ的布尔函数,R为官方软件源集合,r为约束条件集合,ri表示官方软件源集合R中任一软件包i的约束条件,xi表示软件包的布尔函数,xj和xk表示和软件包i有约束关系的任意软件包的布尔函数;
S3)针对包安装问题通过SAT求解器进行求解,得到满足条件的包集合A;
S4)判断包集合A是否为空集,如果包集合A为空集,则跳转执行步骤S5);否则跳转执行步骤S6);
S5)遍历当前系统包集合P中的每一个已安装软件包pˊ,判断已安装软件包pˊ和新的驱动程序软件包p是否冲突,将和新的驱动程序软件包p有冲突的已安装软件包pˊ构成待卸载包集合Pˊ,将当前系统包集合P中删除待卸载包集合Pˊ中的部分后作为新的当前系统包集合P,并跳转执行步骤S2);
S6)将包集合A减去当前系统包集合P得到驱动安装包依赖的包集合A-P;
S7)删除待卸载包集合Pˊ中的软件包,并安装驱动安装包依赖的包集合A-P;
S8)安装驱动安装包。
本发明还提供一种麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理系统,包括计算机系统,所述计算机系统被编程以执行本发明前述麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法的步骤。
和现有技术相比,本发明具有下述优点:
1、支持查询和事件触发两种设备检测方式,适合外设已经接入和将要接入Linux两种场景,并且自动化程度高;
2、完备的包安装方法,保证安装新包时不会漏掉任何一个解决方案;
3、可视化安装驱动软件包工具,操作简单,提高用户体验;
4、除了允许使用apt软件源更新驱动以外,支持使用本地驱动软件库更新且允许扩展,适用范围宽、软件管理灵活、扩展性好。
附图说明
图1为本发明实施例中驱动安装的实施流程图。
图2为本发明实施例中针对一个新包p安装问题的求解过程。
图3为本发明实施例方法建立本地驱动软件库的流程示意图。
具体实施方式
参见图1,本实施例麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法的实施步骤包括:
1)检测接入麒麟操作系统的外设设备,如果检测到外设设备接入则获取外设设备的外设设备号,并跳转执行步骤2);
2)根据外设设备号从预设的办公外设驱动管理数据库中匹配相应的驱动程序软件包包名,所述办公外设驱动管理数据库包含外设设备号、驱动程序软件包之间的映射关系,如果驱动程序软件包包名匹配成功,则跳转执行步骤3);否则跳转执行步骤4);
3)通过驱动程序软件包包名获取驱动安装包的基本信息和安装状态,检测驱动程序软件包的安装状态,如果驱动程序软件包已经安装,则显示该驱动安装包的安装状态并提供可选的卸载操作;如果驱动程序软件包尚未安装,则选择并安装驱动安装包;结束并退出;
4)选择从操作系统官方源自动搜索驱动安装包或者自建本地驱动软件库并离线加入驱动安装包,更新办公外设驱动管理数据库,并安装驱动安装包;结束并退出。
本实施例中,步骤1)中检测接入麒麟操作系统的外设设备包括通过lsusb命令遍历设备文件被动扫描设备来检测接入麒麟操作系统的外设设备、通过NETLINK检测外设设备接入时触发的事件来主动检测接入麒麟操作系统的外设设备。
本实施例中,办公外设驱动管理数据库中每一个设备的信息包括外设设备号device、外设名称name和驱动程序软件包的名称drivers,以科图扫描仪ketu-scanner为例:
‘ketu-scanner’为设备分类名称,”xxx-scanner”表示该设备为扫描仪,”xxx-printer”表示该设备为打印机,”xxx-camera”表示该设备为摄像头,”xxx-other”表示为除此之外的其他设备;“07b3:0e24”为设备号;“KeTu Scanner XXX”为设备名称,该名称会显示在驱动安装界面上;”sane-utils-XXX”为驱动软件包名称。
在安装驱动时,需要找到它的所有依赖包并且避免包冲突。本是私立方法中对现有的官方管理工具的包安装方法进行了改进,增加求解方法的完备性。参见图2,所述安装驱动安装包的详细步骤包括:
S1)利用脚本工具将官方软件源集合R中所有包的依赖和冲突规则转化成约束条件集合r,作为SAT问题的约束输入;
S2)构建新的驱动程序软件包p安装问题的目标函数,保证新的驱动程序软件包p的布尔函数xp=True,同时当前系统包集合P中任一已安装软件包pˊ的布尔函数xp’也都为True,得到包安装问题的模型如式(1)所示;
式(1)中,P为当前系统包集合,p为新的驱动程序软件包,pˊ为已安装软件包,xp为新的驱动程序软件包p的布尔函数,x为已安装软件包pˊ的布尔函数,R为官方软件源集合,r为约束条件集合,ri表示官方软件源集合R中任一软件包i的约束条件,xi表示软件包的布尔函数,xj和xk表示和软件包i有约束关系的任意软件包的布尔函数;
S3)针对包安装问题通过SAT求解器进行求解,得到满足条件的包集合A;
S4)判断包集合A是否为空集,如果包集合A为空集,则跳转执行步骤S5);否则跳转执行步骤S6);
S5)遍历当前系统包集合P中的每一个已安装软件包pˊ,判断已安装软件包pˊ和新的驱动程序软件包p是否冲突,将和新的驱动程序软件包p有冲突的已安装软件包pˊ构成待卸载包集合Pˊ,将当前系统包集合P中删除待卸载包集合Pˊ中的部分后作为新的当前系统包集合P,并跳转执行步骤S2);
S6)将包集合A减去当前系统包集合P得到驱动安装包依赖的包集合A-P;
S7)删除待卸载包集合Pˊ中的软件包,并安装驱动安装包依赖的包集合A-P;
S8)安装驱动安装包。
本实施例中将每个包的元数据信息中的依赖和冲突规则转变成限制条件,下表以已安装软件包a、b和c为例,建立规则和限制条件之间的关系如表1所示:
表1:规则和限制条件
其中,表示逻辑非。
参见图3,本实施例中自建本地驱动软件库具体是指借鉴apt管理软件包的方式利用reprepro自建本地驱动软件库,其详细步骤包括:
1、制作密钥文件:sudo gpg--gen-key,此命令生产key时,会询问你一些问题,比如你想要哪种密钥、密钥的有效期等,完成后会在~/.gnupg下面生成pubring.gpg(公钥),secring.gpg(私钥);
2、创建一个文件夹并导入key:sudo gpg--armor--export username yourmail@mail.com>>/(软件库文件夹路径)/deb.gpg.key;
3、创建软件仓库树:按照apt包管理格式要求,编写仓库树配置文件distributions,并执行命令reprepro--ask-passphrase-Vb/var/www/apt export;
4、将软件包加入仓库:reprepro--ask-passphrase-Vb(软件库文件夹路径)includedeb Codename(库的代码名)xxx.deb,本软件对此命令了封装:drivermanager–axxx.deb;
其中,步骤1)~3)安装本软件时由程序自动执行;若首次向本地驱动软件库添加软件,先执行命令drivermanager–s将软件库的密钥文件导入操作系统,然后再执行drivermanager–a xxx.deb添加驱动软件包。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法,其特征在于实施步骤包括:
1)检测接入麒麟操作系统的外设设备,如果检测到外设设备接入则获取外设设备的外设设备号,并跳转执行步骤2);
2)根据外设设备号从预设的办公外设驱动管理数据库中匹配相应的驱动程序软件包包名,所述办公外设驱动管理数据库包含外设设备号、驱动程序软件包之间的映射关系,如果驱动程序软件包包名匹配成功,则跳转执行步骤3);否则跳转执行步骤4);
3)通过驱动程序软件包包名获取驱动安装包的基本信息和安装状态,检测驱动程序软件包的安装状态,如果驱动程序软件包已经安装,则显示该驱动安装包的安装状态并提供可选的卸载操作;如果驱动程序软件包尚未安装,则选择并安装驱动安装包;结束并退出;
4)选择从操作系统官方源自动搜索驱动安装包或者自建本地驱动软件库并离线加入驱动安装包,更新办公外设驱动管理数据库,并安装驱动安装包;结束并退出。
2.根据权利要求1所述的麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法,其特征在于,步骤1)中检测接入麒麟操作系统的外设设备包括通过lsusb命令遍历设备文件被动扫描设备来检测接入麒麟操作系统的外设设备、通过NETLINK检测外设设备接入时触发的事件来主动检测接入麒麟操作系统的外设设备。
3.根据权利要求1所述的麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法,其特征在于,所述安装驱动安装包的详细步骤包括:
S1)利用脚本工具将官方软件源集合R中所有包的依赖和冲突规则转化成约束条件集合r,作为SAT问题的约束输入;
S2)构建新的驱动程序软件包p安装问题的目标函数,保证新的驱动程序软件包p的布尔函数xp=True,同时当前系统包集合P中任一已安装软件包pˊ的布尔函数xp’也都为True,得到包安装问题的模型如式(1)所示;
式(1)中,P为当前系统包集合,p为新的驱动程序软件包,pˊ为已安装软件包,xp为新的驱动程序软件包p的布尔函数,x为已安装软件包pˊ的布尔函数,R为官方软件源集合,r为约束条件集合,ri表示官方软件源集合R中任一软件包i的约束条件,xi表示软件包的布尔函数,xj和xk表示和软件包i有约束关系的任意软件包的布尔函数;
S3)针对包安装问题通过SAT求解器进行求解,得到满足条件的包集合A;
S4)判断包集合A是否为空集,如果包集合A为空集,则跳转执行步骤S5);否则跳转执行步骤S6);
S5)遍历当前系统包集合P中的每一个已安装软件包pˊ,判断已安装软件包pˊ和新的驱动程序软件包p是否冲突,将和新的驱动程序软件包p有冲突的已安装软件包pˊ构成待卸载包集合Pˊ,将当前系统包集合P中删除待卸载包集合Pˊ中的部分后作为新的当前系统包集合P,并跳转执行步骤S2);
S6)将包集合A减去当前系统包集合P得到驱动安装包依赖的包集合A-P;
S7)删除待卸载包集合Pˊ中的软件包,并安装驱动安装包依赖的包集合A-P;
S8)安装驱动安装包。
4.一种麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理系统,包括计算机系统,其特征在于:所述计算机系统被编程以执行权利要求1~3中任意一项所述的麒麟操作系统平台上的国产办公外设驱动管理方法的步骤。
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