Datenpuffer

"Speicherpuffer" leitet hier weiter. Nicht zu verwechseln mit Speicherpufferregister.

Im Informatik, a Datenpuffer (oder nur Puffer) ist eine Region eines Speichers, der zum vorübergehenden Speichern verwendet wird Daten während es von einem Ort zum anderen verschoben wird. Normalerweise werden die Daten in einem Puffer gespeichert, da sie von einem abgerufen werden Eingabegerät (wie ein Mikrofon) oder kurz bevor es an ein Ausgabegerät (z. B. Lautsprecher) gesendet wird. Ein Puffer kann jedoch verwendet werden, wenn Daten zwischen den Daten bewegt werden Prozesse Innerhalb eines Computers. Dies ist vergleichbar mit Puffern in der Telekommunikation. Puffer können in einem festen Speicherort in Hardware implementiert werden - oder mit einem virtuellen Datenpuffer in der Software, was auf einen Ort im physischen Speicher hinweist. In allen Fällen werden die in einem Datenpuffer gespeicherten Daten auf a gespeichert Physischer Speichermedium. Ein Großteil der Puffer wird in implementiert Software, die normalerweise das schnellere verwenden RAM vorübergehende Daten auf die viel schnellere Zugriffszeit im Vergleich zu speichern Festplattenfahrten. Puffer werden normalerweise verwendet, wenn zwischen der Rate, mit der Daten empfangen werden, und der Rate, mit der sie verarbeitet werden können Online -Video Streaming. In dem verteiltes Computer Umgebung, Datenpuffer wird häufig in Form von implementiert Burstpuffer Das bietet einen verteilten Pufferdienst.

Ein Puffer passt häufig das Timing durch die Implementierung von a an Warteschlange (oder FIFO.

Anwendungen

Puffer werden häufig in Verbindung mit verwendet I/o zu Hardware-, wie zum Beispiel LaufwerkeDaten senden oder empfangen Daten an oder von a Netzwerk, oder Klang auf einem Lautsprecher spielen. Eine Linie zu a Achterbahn In einem Vergnügungspark teilt sich viele Ähnlichkeiten. Menschen, die den Untersetzer fahren, kommen in einem unbekannten und oft variablen Tempo herein, aber der Achterbahnfahrt kann Menschen in Bursts laden (wenn ein Untersetzer eintrifft und geladen ist). Das Warteschlangenbereich fungiert als Puffer - ein temporärer Raum, in dem diejenigen, die fahren möchten, warten, bis die Fahrt verfügbar ist. Puffer werden normalerweise in a verwendet FIFO (Zuerst in, zuerst heraus) Methode, die Daten in der Reihenfolge ausgeben, in der sie angekommen ist.

Puffer können die Anwendungsleistung erhöhen, indem es zulässig ist synchron Vorgänge wie Dateien liest oder schriftlich, um schnell abzuschließen, anstatt zu blockieren, während Hardware -Interrupts warten, um auf ein Subsystem für physische Festplatten zuzugreifen. Stattdessen kann ein Betriebssystem ein erfolgreiches Ergebnis aus einem API -Aufruf sofort zurückgeben, sodass eine Anwendung fortgesetzt wird, während der Kernel den Festplattenbetrieb im Hintergrund abschließt. Weitere Vorteile können erzielt werden, wenn die Anwendung kleine Datenblöcke liest oder schreibt Für das Datenträgersubsystem oder bei einer Lektüre manchmal, um es manchmal vollständig zu vermeiden, physisch auf eine Festplatte zuzugreifen.

Telekommunikationspuffer

Ein Puffer Routine oder Lagerung Mittel In Telekommunikation wird eine Differenz der Flussrate von ausgleichen Daten, oder Zeit des Auftretens von Ereignissen, wenn Daten von einem Gerät auf ein anderes übertragen werden.

Puffer werden für viele Zwecke verwendet, darunter:

  • Zwei miteinander verbinden Digital Schaltkreise, die zu unterschiedlichen Preisen arbeiten,
  • Daten zur späteren Verwendung halten,
  • Ermöglichen der Timing -Korrekturen auf a Datenstrom,
  • Sammeln binär Datenbits in Gruppen, die dann als Einheit betrieben werden können,
  • Verzögerung der Transitzeit von a Signal um andere Vorgänge zu ermöglichen.

Beispiele

  • Das Puffer Befehl/Anweisung in Config.sys von DOS.
  • Der Puffer zwischen einem seriellen Anschluss (Uart) und ein Modem. Das Com Port Die Geschwindigkeit kann 38400 Bit/s betragen, während das Modem möglicherweise nur 14400 Bit/s hat Träger.
  • Der integrierte Puffer auf einem Festplattenlaufwerk, Drucker, BD/DVD/CD -Laufwerk oder ein anderes Stück Hardware.
  • Das Bildspeicher, Framebuffer Auf einer Grafikkarte.

Geschichte

Eine frühe Erwähnung eines Druckpuffer SEAC -Computer 1952:[1]

Eines der wichtigsten Probleme bei der Gestaltung automatischer digitaler Computer ist es, die kalkulierten Ergebnisse der Maschine schnell genug herauszufinden, um den weiteren Fortschritt der Berechnungen zu verzögern. Bei vielen Problemen, auf die ein allgemeiner Computer angewendet wird, ist die Menge der Ausgangsdaten relativ groß-so dass eine schwerwiegende Ineffizienz durch das Treiben des Computers dazu führen würde, dass diese Daten auf vorhandenen Druckgeräten getippt werden. Diese Schwierigkeit wurde in der SEAC durch Bereitstellung von Magnetaufzeichnungsgeräten als Ausgangseinheiten gelöst. Diese Geräte können Informationen von der Maschine zu 100 -mal so schnell wie ein elektrischer Schreibmaschinen von der Maschine empfangen. Daher wird eine bessere Effizienz bei der Aufzeichnung der Ausgabedaten erreicht. Die Transkription kann später vom Magnetaufzeichnungsgerät zu einem Druckgerät durchgeführt werden, ohne den Hauptcomputer zu binden.

Siehe auch

Verweise

  1. ^ "SEAC -Wartungshandbuch: Der Outscriber" (PDF). Nationales Bureau of Standards Report. 2794. Juli 1953.