設備控制器通過什麼和主機

1. 時控型路燈控制器是什麼

你說的是太陽能的還是普通的？
如果是太陽能的話，時控就是從開燈起亮幾個小時！

2. I/ O鎺у埗鏂瑰紡鏈夊摢鍑犵嶏紵

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3. DMA(鐩存帴鍐呭瓨瀛樺彇)鏂瑰紡銆侱MA鏂瑰紡涔熺О涓虹洿鎺ヤ富瀛樺瓨鍙栨柟寮忥紝鍏舵濇兂鏄錛氬厑璁鎬富瀛樺偍鍣ㄥ拰I/O璁懼囦箣闂撮氳繃鈥淒MA鎺у埗鍣(DMAC)鈥濈洿鎺ヨ繘琛屾壒閲忔暟鎹浜ゆ崲錛岄櫎浜嗗湪鏁版嵁浼犺緭寮濮嬪拰緇撴潫鏃訛紝鏁翠釜榪囩▼鏃犻』CPU鐨勫共棰勩

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3. 控制器的組成及作用

控制器（英文名稱：controller）是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動和反向的主令裝置。由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發布命令的「決策機構」，即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。

數據緩沖：由於I/O設備的速率較低而CPU和內存的速率卻很高，故在控制器中必須設置一緩沖器。在輸出時，用此緩沖器暫存由主機高速傳來的數據，然後才以I/O設備所具有的速率將緩沖器中的數據傳送給I/O設備；在輸入時，緩沖器則用於暫存從I/O設備送來的數據，待接收到一批數據後，再將緩沖器中的數據高速地傳送給主機。

差錯控制：設備控制器還兼管對由I/O設備傳送來的數據進行差錯檢測。若發現傳送中出現了錯誤，通常是將差錯檢測碼置位，並向 CPU報告，於是CPU將本次傳送來的數據作廢，並重新進行一次傳送。這樣便可保證數據輸入的正確性。

數據交換：這是指實現CPU與控制器之間、控制器與設備之間的數據交換。對於前者，是通過數據匯流排，由CPU並行地把數據寫入控制器，或從控制器中並行地讀出數據；對於後者，是設備將數據輸入到控制器，或從控制器傳送給設備。為此，在控制器中須設置數據寄存器。

狀態說明：標識和報告設備的狀態控制器應記下設備的狀態供CPU了解。例如，僅當該設備處於發送就緒狀態時，CPU才能啟動控制器從設備中讀出數據。為此，在控制器中應設置一狀態寄存器，用其中的每一位來反映設備的某一種狀態。當CPU將該寄存器的內容讀入後，便可了解該設備的狀態。

接收和識別命令：CPU可以向控制器發送多種不同的命令，設備控制器應能接收並識別這些命令。為此，在控制器中應具有相應的控制寄存器，用來存放接收的命令和參數，並對所接收的命令進行解碼。例如，磁碟控制器可以接收CPU發來的Read、Write、Format等15條不同的命令，而且有些命令還帶有參數；相應地，在磁碟控制器中有多個寄存器和命令解碼器等。

地址識別：就像內存中的每一個單元都有一個地址一樣，系統中的每一個設備也都有一個地址，而設備控制器又必須能夠識別它所控制的每個設備的地址。此外，為使CPU能向(或從)寄存器中寫入(或讀出)數據，這些寄存器都應具有唯一的地址。

4. I/O設備管理

I/O系統不僅包括 各種I/O設備 ，還包括與設備相連的 設備控制器 ，有些系統還配備了專門用於輸入/輸出控制的專用計算機（ 通道 ），此外： I/O系統要通過匯流排與CPU、內存相連 。

I/O系統的結構分為兩大類：

CPU與內存之間可以直接進行信息交換，但是 不能直接與設備進行信息交換 ，必須經過 設備控制器 。

主機I/O系統採用四級結構，包括： 主機、通道、設備控制器和設備 。

一個通道可以控制多個設備控制器。

一個設備控制器可以控制多個設備。

設備控制器是 CPU與I/O設備之間的介面 ，接收I/O命令並 控制設備 完成I/O工作。

設備控制器是一個 可編址設備 ，鏈接多個設備時可有多個設備地址。

一種特殊的處理機，它具有執行I/O指令的能力，並通過執行通道程序來控制I/O操作。

大型主機系統中 專門用於I/O的專用計算機 。

引入通道能夠使CPU從控制I/O操作的任務中解脫，使 CPU與I/O並行工作 ，提高CPU利用率和系統吞吐量。

目的：盡量 減少 主機對輸入/輸出控制的 干預 ， 提高 主機與輸入/輸出的 並行程度 。

工作流程：

缺點：

使CPU經常處於 循環檢測狀態 ，造成 CPU的極大浪費 ，影響整個進程的 吞吐量 。

現在計算機系統廣泛採用中斷控制方式完成對I/O控制。

工作流程：

優點：

使CPU和I/O設備在某些時間段上 並行工作 ，提高 CPU利用率 和 系統吞吐量 。

DMA控制器結構：

DMA控制器中的寄存器：

工作流程：

緩沖區是用來 保存兩個設備之間或設備與應用程序之間傳輸數據的內存區域 。

由於CPU的速度遠遠高於I/O設備，為了 盡可能使CPU與設備並行工作 ，提高系統的性能，通常需要操作系統在設備管理軟體中提供緩沖區管理功能。

在數據到達速率與數據離去速率不同的地方，都可以引入緩沖區。

引入緩沖的原因：

引入緩沖的主要作用：

最簡單 的緩沖類型，在主存儲器的系統區中 只設立一個緩沖區 。

用戶進程發出I/O請求時，操作系統為該操作分配一個位於主存的緩沖區。

當一個進程往這一個緩沖區中傳輸數據（或從這個緩沖區讀取數據）時，操作系統正在清空（或填充）另一個緩沖區，這個技術稱為雙緩沖（Double Buffering），或緩沖交換（Buffering Swapping）。

在數據到達和數據離去的速度差別很大的情況下，需要增加緩沖區的數量。

多個緩沖區：

多個指針：

Getbuf過程：

Releasebuf過程：

進程使用完緩沖區後，使用Releasebuf過程 釋放緩沖區 ；

公共緩沖池中設置多個可供若干進程共享的緩沖區，提高緩沖區的利用率。

緩沖池的組成：

支持設備分配的數據結構需要記錄設備的狀態（忙或空閑）、設備類型等基本信息。

系統為每個設備建立一張設備控製表，多張設備控制構成設備控製表集合。

每張設備控製表，包含：

系統為每個控制器設置一張 用於記錄該控制器信息 的控制器控製表。通常包含：

系統為每個通道設備設一張通道控製表，通常包含：

記錄了 系統中全部設備 的情況，每個設備佔一個表目，其中包括：

關鍵點：是否具備 「請求和保持」 的條件。

基本含義： 應用程序獨立於具體使用的物理設備

應用程序中，使用 邏輯設備名稱 來請求使用某類設備。

系統在實際執行時，必須使用 物理設備名稱 。

實現設備獨立性 帶來的好處 ：

設備獨立軟體的功能：

獨占設備的分配程序：

在多道程序環境下，利用 一道程序 來模擬 離線輸入 時的 外圍控制機 的功能，把低速I/O設備上的數據傳送到高速輸出磁碟上，再利用 另一道程序 來模擬 離線輸出 時 外圍控制機 的功能，把數據從磁碟傳送到低速輸出設備上。

這種在 聯機情況下實現的同時外圍操作 稱為SPOOLing。

SPOOLing的 組成 ：

利用SPOOLing技術 實現共享列印機 ：

SPOOLing的 特點 ：

輸入輸出軟體總體目標是 將軟體組織成一種層次結構 。

低層軟體 用來屏蔽硬體的具體細節。

高層軟體 則主要是為用戶提供一個簡潔、規范的界面。

設備管理的4個層次：

將發出I/O請求而被阻塞的進程喚醒。

設備驅動程序是 I/O進程與設備控制器之間的通信程序 ，其主要任務接受上層軟體發來的抽象的I/O請求，如 read 和 write 命令，把它們轉換為具體要求後，發送給設備控制器啟動設備去執行。

磁碟存儲器不僅 容量大，存取速度快 ，而且可以實現 隨機存取 ，是存放大量程序和數據的理想設備。

磁碟管理的 重要目標 ：提高磁碟 空間利用率 和磁碟 訪問速度 。

一個物理記錄存儲在一個扇區上，磁碟存儲的物理記錄數目是由 扇區數、磁軌數 及 磁碟面數 決定的。

磁碟類型：

磁碟訪問時間：

磁碟調度的一個重要目標是 使磁碟的平均尋道時間最少 。包括有：

最簡單 的磁碟調度演算法。

根據進行 請求訪問磁碟的先後順序 進行調度。

優點：公平、簡單，且每個進程的請求都能依次得到處理，不會出現某一進程的請求長期得不到滿足的情況

缺點：平均尋道時間較長

該演算法選擇的進程：其 要求訪問的磁軌 與 當前磁頭所在的磁軌 距離 最近 ，以使每次的尋道時間最短。

優點：每次的尋道時間最短

缺點：可能導致某個進程發生 飢餓 現象

又叫 電梯調度演算法 ，不僅考慮到要訪問的磁軌與當前磁軌的距離，更優先考慮磁頭當前的移動方向。

優點：有較好的尋道性能，防止 「飢餓」 現象

缺點：有時候進程請求被大大推遲

在掃描演算法的基礎上，規定磁頭是單向移動的。將最小磁軌號緊接著最大磁軌號構成循環，進行循環掃描。

NStepSCAN ：FCFS + SCAN

FSCAN ：

5. 在計算機系統中，任何外部設備都必須通過（）才能和主機相連

在計算機系統中，任何外部設備都必須通過（B.介面適配器）才能和主機相連。

在計算機中，適配器通常內置於可插入主板上插槽的卡中(也有外置的)。卡中的適配信息與處理器和適配器支持的設備間進行交換。

電源適配器是小型攜帶型電子設備及電子電器的供電電源變換設備，一般由外殼、電源變壓器和整流電路組成，按其輸出類型可分為交流輸出型和直流輸出型；按連接方式可分為插牆式和桌面式。移動PC由於沒有電池，電源適配器對其尤為重要。

多數移動PC的電源適配器可以自動檢測100～240V交流電(50/60Hz)。基本上所有的移動PC都把電源外置，用一條線和主機連接，這樣可以縮小主機的體積和重量，只有極少數的機型把電源內置在主機內。在電源適配器上都有一個銘牌，上面標示著功率，輸入輸出電壓和電流量等指標，特別要注意輸入電壓的范圍，這就是所謂的「旅行電源適配器」。

當MBean注冊到MBean伺服器時，就需要與這些MBean交互操作的協議，並為從管理應用程序發出的請求檢索信息。這是通過協議適配器啟用的，它能將管理應用數據轉換為標准協議信息。

拓展資料：

適配模式

在計算機編程中，適配器模式（有時候也稱包裝樣式或者包裝）將一個類的介面適配成用戶所期待的。一個適配允許通常因為介面不兼容而不能在一起工作的類工作在一起，做法是將類自己的介麵包裹在一個已存在的類中。

適配器模式主要應用於，當介面里定義的方法無法滿足客戶的需求，或者說介面里定義的方法的名稱或者方法界面與客戶需求有沖突的情況。

兩類模式：·對象適配器模式 - 在這種適配器模式中，適配器容納一個它我包裹的類的實例。在這種情況下，適配器調用被包裹對象的物理實體。·類適配器模式 - 這種適配器模式下，適配器繼承自已實現的類（一般多重繼承）。

適配器不具備數據速率轉換功能。

在計算機編程中，適配器包括：容器適配器、迭代器適配器、泛函適配器等。

參考資料：介面（硬體介面）-網路