设备控制器通过什么和主机

1. 时控型路灯控制器是什么

你说的是太阳能的还是普通的？
如果是太阳能的话，时控就是从开灯起亮几个小时！

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锛氬厑璁镐富瀛樺偍鍣ㄥ拰I/O璁惧囦箣闂撮氳繃鈥淒MA鎺у埗鍣(DMAC)鈥濈洿鎺ヨ繘琛屾壒閲忔暟鎹浜ゆ崲锛岄櫎浜嗗湪鏁版嵁浼犺緭寮濮嬪拰缁撴潫鏃讹紝鏁翠釜杩囩▼鏃犻』CPU鐨勫共棰勩

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3. 控制器的组成及作用

控制器（英文名称：controller）是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

数据缓冲：由于I/O设备的速率较低而CPU和内存的速率却很高，故在控制器中必须设置一缓冲器。在输出时，用此缓冲器暂存由主机高速传来的数据，然后才以I/O设备所具有的速率将缓冲器中的数据传送给I/O设备；在输入时，缓冲器则用于暂存从I/O设备送来的数据，待接收到一批数据后，再将缓冲器中的数据高速地传送给主机。

差错控制：设备控制器还兼管对由I/O设备传送来的数据进行差错检测。若发现传送中出现了错误，通常是将差错检测码置位，并向 CPU报告，于是CPU将本次传送来的数据作废，并重新进行一次传送。这样便可保证数据输入的正确性。

数据交换：这是指实现CPU与控制器之间、控制器与设备之间的数据交换。对于前者，是通过数据总线，由CPU并行地把数据写入控制器，或从控制器中并行地读出数据；对于后者，是设备将数据输入到控制器，或从控制器传送给设备。为此，在控制器中须设置数据寄存器。

状态说明：标识和报告设备的状态控制器应记下设备的状态供CPU了解。例如，仅当该设备处于发送就绪状态时，CPU才能启动控制器从设备中读出数据。为此，在控制器中应设置一状态寄存器，用其中的每一位来反映设备的某一种状态。当CPU将该寄存器的内容读入后，便可了解该设备的状态。

接收和识别命令：CPU可以向控制器发送多种不同的命令，设备控制器应能接收并识别这些命令。为此，在控制器中应具有相应的控制寄存器，用来存放接收的命令和参数，并对所接收的命令进行译码。例如，磁盘控制器可以接收CPU发来的Read、Write、Format等15条不同的命令，而且有些命令还带有参数；相应地，在磁盘控制器中有多个寄存器和命令译码器等。

地址识别：就像内存中的每一个单元都有一个地址一样，系统中的每一个设备也都有一个地址，而设备控制器又必须能够识别它所控制的每个设备的地址。此外，为使CPU能向(或从)寄存器中写入(或读出)数据，这些寄存器都应具有唯一的地址。

4. I/O设备管理

I/O系统不仅包括 各种I/O设备 ，还包括与设备相连的 设备控制器 ，有些系统还配备了专门用于输入/输出控制的专用计算机（ 通道 ），此外： I/O系统要通过总线与CPU、内存相连 。

I/O系统的结构分为两大类：

CPU与内存之间可以直接进行信息交换，但是 不能直接与设备进行信息交换 ，必须经过 设备控制器 。

主机I/O系统采用四级结构，包括： 主机、通道、设备控制器和设备 。

一个通道可以控制多个设备控制器。

一个设备控制器可以控制多个设备。

设备控制器是 CPU与I/O设备之间的接口 ，接收I/O命令并 控制设备 完成I/O工作。

设备控制器是一个 可编址设备 ，链接多个设备时可有多个设备地址。

一种特殊的处理机，它具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道程序来控制I/O操作。

大型主机系统中 专门用于I/O的专用计算机 。

引入通道能够使CPU从控制I/O操作的任务中解脱，使 CPU与I/O并行工作 ，提高CPU利用率和系统吞吐量。

目的：尽量 减少 主机对输入/输出控制的 干预 ， 提高 主机与输入/输出的 并行程度 。

工作流程：

缺点：

使CPU经常处于 循环检测状态 ，造成 CPU的极大浪费 ，影响整个进程的 吞吐量 。

现在计算机系统广泛采用中断控制方式完成对I/O控制。

工作流程：

优点：

使CPU和I/O设备在某些时间段上 并行工作 ，提高 CPU利用率 和 系统吞吐量 。

DMA控制器结构：

DMA控制器中的寄存器：

工作流程：

缓冲区是用来 保存两个设备之间或设备与应用程序之间传输数据的内存区域 。

由于CPU的速度远远高于I/O设备，为了 尽可能使CPU与设备并行工作 ，提高系统的性能，通常需要操作系统在设备管理软件中提供缓冲区管理功能。

在数据到达速率与数据离去速率不同的地方，都可以引入缓冲区。

引入缓冲的原因：

引入缓冲的主要作用：

最简单 的缓冲类型，在主存储器的系统区中 只设立一个缓冲区 。

用户进程发出I/O请求时，操作系统为该操作分配一个位于主存的缓冲区。

当一个进程往这一个缓冲区中传输数据（或从这个缓冲区读取数据）时，操作系统正在清空（或填充）另一个缓冲区，这个技术称为双缓冲（Double Buffering），或缓冲交换（Buffering Swapping）。

在数据到达和数据离去的速度差别很大的情况下，需要增加缓冲区的数量。

多个缓冲区：

多个指针：

Getbuf过程：

Releasebuf过程：

进程使用完缓冲区后，使用Releasebuf过程 释放缓冲区 ；

公共缓冲池中设置多个可供若干进程共享的缓冲区，提高缓冲区的利用率。

缓冲池的组成：

支持设备分配的数据结构需要记录设备的状态（忙或空闲）、设备类型等基本信息。

系统为每个设备建立一张设备控制表，多张设备控制构成设备控制表集合。

每张设备控制表，包含：

系统为每个控制器设置一张 用于记录该控制器信息 的控制器控制表。通常包含：

系统为每个通道设备设一张通道控制表，通常包含：

记录了 系统中全部设备 的情况，每个设备占一个表目，其中包括：

关键点：是否具备 “请求和保持” 的条件。

基本含义： 应用程序独立于具体使用的物理设备

应用程序中，使用 逻辑设备名称 来请求使用某类设备。

系统在实际执行时，必须使用 物理设备名称 。

实现设备独立性 带来的好处 ：

设备独立软件的功能：

独占设备的分配程序：

在多道程序环境下，利用 一道程序 来模拟 脱机输入 时的 外围控制机 的功能，把低速I/O设备上的数据传送到高速输出磁盘上，再利用 另一道程序 来模拟 脱机输出 时 外围控制机 的功能，把数据从磁盘传送到低速输出设备上。

这种在 联机情况下实现的同时外围操作 称为SPOOLing。

SPOOLing的 组成 ：

利用SPOOLing技术 实现共享打印机 ：

SPOOLing的 特点 ：

输入输出软件总体目标是 将软件组织成一种层次结构 。

低层软件 用来屏蔽硬件的具体细节。

高层软件 则主要是为用户提供一个简洁、规范的界面。

设备管理的4个层次：

将发出I/O请求而被阻塞的进程唤醒。

设备驱动程序是 I/O进程与设备控制器之间的通信程序 ，其主要任务接受上层软件发来的抽象的I/O请求，如 read 和 write 命令，把它们转换为具体要求后，发送给设备控制器启动设备去执行。

磁盘存储器不仅 容量大，存取速度快 ，而且可以实现 随机存取 ，是存放大量程序和数据的理想设备。

磁盘管理的 重要目标 ：提高磁盘 空间利用率 和磁盘 访问速度 。

一个物理记录存储在一个扇区上，磁盘存储的物理记录数目是由 扇区数、磁道数 及 磁盘面数 决定的。

磁盘类型：

磁盘访问时间：

磁盘调度的一个重要目标是 使磁盘的平均寻道时间最少 。包括有：

最简单 的磁盘调度算法。

根据进行 请求访问磁盘的先后顺序 进行调度。

优点：公平、简单，且每个进程的请求都能依次得到处理，不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况

缺点：平均寻道时间较长

该算法选择的进程：其 要求访问的磁道 与 当前磁头所在的磁道 距离 最近 ，以使每次的寻道时间最短。

优点：每次的寻道时间最短

缺点：可能导致某个进程发生 饥饿 现象

又叫 电梯调度算法 ，不仅考虑到要访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑磁头当前的移动方向。

优点：有较好的寻道性能，防止 “饥饿” 现象

缺点：有时候进程请求被大大推迟

在扫描算法的基础上，规定磁头是单向移动的。将最小磁道号紧接着最大磁道号构成循环，进行循环扫描。

NStepSCAN ：FCFS + SCAN

FSCAN ：

5. 在计算机系统中，任何外部设备都必须通过（）才能和主机相连

在计算机系统中，任何外部设备都必须通过（B.接口适配器）才能和主机相连。

在计算机中，适配器通常内置于可插入主板上插槽的卡中(也有外置的)。卡中的适配信息与处理器和适配器支持的设备间进行交换。

电源适配器是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备，一般由外壳、电源变压器和整流电路组成，按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型；按连接方式可分为插墙式和桌面式。移动PC由于没有电池，电源适配器对其尤为重要。

多数移动PC的电源适配器可以自动检测100～240V交流电(50/60Hz)。基本上所有的移动PC都把电源外置，用一条线和主机连接，这样可以缩小主机的体积和重量，只有极少数的机型把电源内置在主机内。在电源适配器上都有一个铭牌，上面标示着功率，输入输出电压和电流量等指标，特别要注意输入电压的范围，这就是所谓的“旅行电源适配器”。

当MBean注册到MBean服务器时，就需要与这些MBean交互操作的协议，并为从管理应用程序发出的请求检索信息。这是通过协议适配器启用的，它能将管理应用数据转换为标准协议信息。

拓展资料：

适配模式

在计算机编程中，适配器模式（有时候也称包装样式或者包装）将一个类的接口适配成用户所期待的。一个适配允许通常因为接口不兼容而不能在一起工作的类工作在一起，做法是将类自己的接口包裹在一个已存在的类中。

适配器模式主要应用于，当接口里定义的方法无法满足客户的需求，或者说接口里定义的方法的名称或者方法界面与客户需求有冲突的情况。

两类模式：·对象适配器模式 - 在这种适配器模式中，适配器容纳一个它我包裹的类的实例。在这种情况下，适配器调用被包裹对象的物理实体。·类适配器模式 - 这种适配器模式下，适配器继承自已实现的类（一般多重继承）。

适配器不具备数据速率转换功能。

在计算机编程中，适配器包括：容器适配器、迭代器适配器、泛函适配器等。

参考资料：接口（硬件接口）-网络