Буфер данных

В информатике , буфер данных (или просто буфер ) представляет собой область физической памяти хранения используется для временного хранения данных , в то время как он перемещается из одного места в другое. Обычно данные хранятся в буфере по мере их извлечения с устройства ввода (например, микрофона) или непосредственно перед отправкой на устройство вывода (например, динамики). Однако при перемещении данных между процессами может использоваться буфер.внутри компьютера. Это сопоставимо с буферами в электросвязи. Буферы могут быть реализованы в фиксированной области памяти аппаратно или с помощью виртуального буфера данных в программном обеспечении, указывающего на место в физической памяти. Во всех случаях данные, хранящиеся в буфере данных, хранятся на физическом носителе . Большинство буферов реализовано в программном обеспечении , которое обычно использует более быструю RAM для хранения временных данных из-за гораздо более быстрого времени доступа по сравнению с жесткими дисками . Буферы обычно используются, когда есть разница между скоростью получения данных и скоростью, с которой они могут обрабатываться, или в случае, когда эти скорости являются переменными, например, в диспетчере очереди печати или в буфере печати.онлайн- потоковое видео . В распределенной вычислительной среде буфер данных часто реализуется в виде буфера пакетов, который обеспечивает услугу распределенной буферизации.

Буфер часто регулирует время, реализуя алгоритм очереди (или FIFO ) в памяти, одновременно записывая данные в очередь с одной скоростью и читая их с другой.

Приложения [ править ]

Буферы часто используются в сочетании с вводом-выводом для оборудования , такого как дисковые накопители , отправкой или получением данных в или из сети или воспроизведением звука через динамик. Линия американских горок в парке развлечений имеет много общего. Люди, которые катаются на горках, входят в неизвестном и часто переменном темпе, но американские горки могут загружать людей очередями (по мере того, как горки прибывают и загружаются). Область очереди действует как буфер - временное пространство, где желающие поехать ждут, пока поездка не станет доступной. Буферы обычно используются в методе FIFO (first in, first out), выводя данные в порядке их поступления.

Буферы могут повысить производительность приложений, позволяя синхронизироватьоперации, такие как чтение или запись файла, должны завершаться быстро вместо блокировки при ожидании аппаратных прерываний для доступа к подсистеме физического диска; вместо этого операционная система может немедленно вернуть успешный результат вызова API, позволяя приложению продолжить обработку, в то время как ядро ​​завершает операцию с диском в фоновом режиме. Дополнительные преимущества могут быть достигнуты, если приложение читает или записывает небольшие блоки данных, которые не соответствуют размеру блока дисковой подсистемы, что позволяет использовать буфер для агрегирования множества меньших операций чтения или записи в более эффективные размеры блоков. для дисковой подсистемы или, в случае чтения, иногда, чтобы полностью избежать физического доступа к диску.

Телекоммуникационный буфер [ править ]

Буферная процедура или носитель данных, используемые в телекоммуникациях, компенсируют разницу в скорости потока данных или времени возникновения событий при передаче данных от одного устройства к другому.

Буферы используются для многих целей, в том числе:

• Соединение двух цифровых схем, работающих с разной скоростью,
• Хранение данных для последующего использования,
• Позволяя вносить временные поправки в поток данных ,
• Собирая биты двоичных данных в группы, с которыми затем можно работать как единое целое,
• Задержка времени прохождения сигнала для выполнения других операций.

Примеры [ править ]

• В BUFFERS команду / о в CONFIG.SYS из DOS .
• Буфер между последовательным портом ( UART ) и модемом. Скорость COM-порта может составлять 38400 бит / с, в то время как МОДЕМ может иметь несущую только 14400 бит / с .
• Встроенный буфер на жестком диске, принтере или другом оборудовании.
• Framebuffer на видеокарте.

История [ править ]

Одним из первых упоминаний о буфере печати является «Outscriber», изобретенный пионером в области обработки изображений Расселом А. Киршем для компьютера SEAC в 1952 г .: ^[1]

Одна из наиболее важных проблем при разработке автоматических цифровых вычислительных машин состоит в том, чтобы получить результаты вычислений из машины достаточно быстро, чтобы не задерживать дальнейший ход вычислений. Во многих задачах, для решения которых используется универсальный компьютер, объем выходных данных относительно велик - настолько велик, что компьютер вынужден ждать, пока эти данные будут набраны на существующих печатающих устройствах, в результате серьезной неэффективности. Эта проблема была решена в SEAC за счет использования устройств магнитной записи в качестве выходных устройств. Эти устройства могут получать информацию от машины со скоростью до 100 раз быстрее, чем может работать электрическая пишущая машинка. Таким образом, достигается лучшая эффективность при записи выходных данных;Транскрипция может быть произведена позже с устройства магнитной записи на печатающее устройство без привязки к основному компьютеру.

См. Также [ править ]

• Ковш (вычисления)
• Переполнение буфера
• Опустошение буфера
• Круглый буфер
• Дисковый буфер
• Потоковое мультимедиа
• Буфер кадра для использования в графическом отображении
• Двойная буферизация и тройная буферизация для техник в основном в графике
• Глубина буфер , буфер трафарета , для различных частей информации об изображении
• Буфер переменной длины
• Оптический буфер
• Отсутствует , результат того, что данные буфера не очищаются должным образом в Pokémon Red and Blue
• Буфер UART
• ENOBUFS , ошибка POSIX, вызванная нехваткой памяти в буферах
• Буфер записи , тип буфера памяти
• Нулевая копия
• 512k день

Ссылки [ править ]