浅聊 I/O

本文探讨了I/O在计算机系统中的核心作用,包括磁盘I/O、网络I/O和内存I/O等模型,以及它们如何成为系统性能的瓶颈。介绍了BIO、NIO、AIO三种I/O模型的基本概念,以及Java在I/O优化上的努力。

在计算机系统中I/O就是输入(Input)和输出(Output)的意思,针对不同的操作对象,可以划分为磁盘I/O模型,网络I/O模型,内存映射I/O, Direct I/O、数据库I/O等,只要具有输入输出类型的交互系统都可以认为是I/O系统,也可以说I/O是整个操作系统数据交换与人机交互的通道,这个概念与选用的开发语言没有关系,是一个通用的概念。

在如今的系统中I/O却拥有很重要的位置,现在系统都有可能处理大量文件,大量数据库操作,而这些操作都依赖于系统的I/O性能,也就造成了现在系统的瓶颈往往都是由于I/O性能造成的。因此,为了解决磁盘I/O性能慢的问题,系统架构中添加了缓存来提高响应速度;或者有些高端服务器从硬件级入手,使用了固态硬盘(SSD)来替换传统机械硬盘;在大数据方面,Spark越来越多的承担了实时性计算任务,而传统的Hadoop体系则大多应用在了离线计算与大量数据存储的场景,这也是由于磁盘I/O性能远不如内存I/O性能而造成的格局(Spark更多的使用了内存,而MapReduece更多的使用了磁盘)。因此,一个系统的优化空间,往往都在低效率的I/O环节上,很少看到一个系统CPU、内存的性能是其整个系统的瓶颈。也正因为如此,Java在I/O上也一直在做持续的优化,从JDK 1.4开始便引入了NIO模型,大大的提高了以往BIO模型下的操作效率。

基本定义

这里先给出BIO、NIO、AIO的基本定义与类比描述:

BIO (Blocking I/O):同步阻塞I/O模式,数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。这里使用那个经典的烧开水例子,这里假设一个烧开水的场景,有一排水壶在烧开水,BIO的工作模式就是, 叫一个线程停留在一个水壶那,直到这个水壶烧开,才去处理下一个水壶。但是实际上线程在等待水壶烧开的时间段什么都没有做。

NIO (New I/O):同时支持阻塞与非阻塞模式,但这里我们以其同步非阻塞I/O模式来说明,那么什么叫做同步非阻塞?如果还拿烧开水来说,NIO的做法是叫一个线程不断的轮询每个水壶的状态,看看是否有水壶的状态发生了改变,从而进行下一步的操作。

AIO ( Asynchronous I/O):异步非阻塞I/O模型。异步非阻塞与同步非阻塞的区别在哪里?异步非阻塞无需一个线程去轮询所有IO操作的状态改变,在相应的状态改变后,系统会通知对应的线程来处理。对应到烧开水中就是,为每个水壶上面装了一个开关,水烧开之后,水壶会自动通知我水烧开了。

IO调用步骤

进程中的IO调用步骤大致可以分为以下四步:

进程向操作系统请求数据 ;

操作系统把外部数据加载到内核的缓冲区中;

操作系统把内核的缓冲区拷贝到进程的缓冲区 ;

进程获得数据完成自己的功能 ;

当操作系统在把外部数据放到进程缓冲区的这段时间(即上述的第二,三步),如果应用进程是挂起等待的,那么就是同步IO,反之,就是异步IO,也就是AIO 。

<think>好的,我现在需要帮助用户解决如何在VMware中安装合适的USB设备驱动的问题。首先,我需要理解用户的问题到底是什么。用户提到的是“VMware USB device在哪下载合适的驱动”,可能是指当他们在VMware虚拟机中使用USB设备时遇到了驱动问题,需要找到正确的驱动程序。 接下来,我要回忆一下VMware产品中关于USB设备支持的相关知识。VMware Workstation和Fusion等产品通常会自动处理USB设备的连接,但在某些情况下,可能需要安装额外的驱动,尤其是在客户机操作系统中。例如,如果客户机是Windows,可能需要安装VMware Tools来增强USB支持;如果是Linux,可能需要特定的驱动包。 然后,我需要考虑用户可能的具体情况。用户可能已经将USB设备连接到主机,但在虚拟机中无法识别,或者出现驱动错误。这时候需要确定是主机驱动的问题还是客户机驱动的问题。通常,主机不需要额外驱动,因为VMware会通过自身的服务处理USB设备的连接,而客户机可能需要安装VMware Tools来获得更好的兼容性。 接着,我需要思考正确的步骤来引导用户解决问题。首先,应该检查VMware Tools是否已经安装,这是解决很多设备兼容性问题的第一步。如果已经安装,可能需要更新到最新版本。其次,对于客户机操作系统,比如Windows,可能需要检查设备管理器中的USB控制器是否有感叹号,是否需要手动安装驱动。此外,还需要确认主机的USB控制器设置是否正确,比如在虚拟机设置中选择USB兼容性版本(如USB 3.0或2.0)。 如果用户的问题是关于主机系统的驱动,比如VMwareUSB控制器驱动在主机上出现问题,可能需要到VMware官网下载并重新安装VMware Workstation或Player,这样会自动安装所需的驱动。另外,某些情况下,主机的USB驱动可能需要更新,比如芯片组驱动或USB 3.0驱动,这需要到主机厂商的网站下载。 还需要考虑用户可能的误解。例如,用户可能认为需要单独下载USB驱动,但实际上,大多数情况下,VMware Tools已经包含了必要的驱动。如果用户已经安装了VMware Tools但仍然有问题,可能需要进一步的故障排除,比如检查USB设备的兼容性,尝试不同的USB端口,或者重启VMware的相关服务。 最后,整理出清晰的步骤,确保用户能够按照流程操作,同时提醒常见的注意事项,比如以管理员身份运行安装程序,确保虚拟机配置正确等。可能还需要提供VMware官网的链接,方便用户下载工具或更新版本。</think>在VMware虚拟机中使用USB设备时,通常不需要单独下载"VMware USB设备驱动",但需要按以下流程操作: ### 一、基础准备 1. **主机端** - 确保主机已安装最新版VMware Tools(VMware Workstation/Fusion自带) - 无需单独下载驱动,系统会自动加载`vmware-usbarbitrator`服务 2. **虚拟机配置** - 打开虚拟机设置 → USB控制器 → 勾选`USB兼容性`(建议选3.0或自动) ### 二、客户机驱动安装 1. **Windows客户机** - 安装VMware Tools(虚拟机菜单 → 管理 → 安装VMware Tools) - 插入USB设备后,会自动加载`vmware USBCCID`驱动程序 2. **Linux客户机** - 安装open-vm-tools: ```bash sudo apt-get install open-vm-tools-desktop ``` - 加载USB驱动模块: ```bash sudo modprobe uhci_hcd ehci_hcd ohci_hcd xhci_hcd ``` ### 三、常见问题排查 1. **设备无法识别** - 检查主机设备管理器 → 确保无`VMware USB Device`黄色感叹号 - 重启服务:`services.msc` → 重启`VMware USB Arbitration Service` 2. **特殊设备支持** - 加密狗/工控设备需在虚拟机设置 → USB控制器 → 开启`显示所有USB输入设备` - 对于USB转串口设备,建议在客户机安装对应芯片驱动(如FTDI、CH340) ### 四、驱动下载渠道(仅限特殊情况) 如需获取底层驱动文件,可通过: 1. VMware官网支持页面: ``` https://customerconnect.vmware.com/downloads ``` 2. 选择对应产品 → 驱动包通常包含在`VMware Tools Bundle`中 > **注意事项**: > - 虚拟机运行时才能看到USB设备连接选项 > - 苹果M系列芯片需使用ARM版Windows/Linux系统 > - 安卓设备需开启开发者模式+USB调试
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