penimbal blok-C++-php.cn

penimbal blok

王林

Lepaskan： 2023-09-16 08:01:13

ke hadapan

1332 orang telah melayarinya

penimbal blok

Apakah penimbalan blok?

Dalam sains komputer, penimbalan merujuk kepada penyimpanan sementara data dalam penimbal atau kawasan bersaiz tetap kecil dalam ingatan semasa data dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain. Apabila data dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi lain, ia biasanya perlu disimpan sementara dalam penimbal untuk memastikan pemindahan yang lancar dan cekap.

Terdapat dua jenis penimbalan utama: penimbalan input dan penimbalan output. Penimbalan input merujuk kepada storan sementara data yang diterima daripada sumber luaran, seperti fail pada cakera keras atau data yang dipindahkan melalui rangkaian. Penimbalan output merujuk kepada penyimpanan sementara data yang dihantar ke destinasi luaran, seperti pencetak atau fail pada cakera keras.

Aplikasi penimbal yang biasa ialah penghantaran blok data. Apabila memindahkan sejumlah besar data, selalunya lebih cekap untuk memindahkan data dalam ketulan yang lebih kecil daripada memindahkannya sekaligus. Ini kerana pemindahan data dalam ketulan yang lebih kecil membolehkan sistem memproses data dengan lebih cekap dan mengurangkan risiko ralat atau kelewatan.

Faedah Block Buffering

Terdapat beberapa faedah menggunakan penimbalan blok dalam sistem komputer−

Peningkatan Prestasi − Penimbalan membolehkan data dipindahkan dengan lebih cekap, yang boleh meningkatkan prestasi keseluruhan sistem.
Pengesanan dan Pemulihan Ralat - Dengan memindahkan data dalam ketulan yang lebih kecil, ia menjadi lebih mudah untuk dikesan dan pulih daripada ralat yang mungkin berlaku semasa pemindahan.
Kurangkan risiko kehilangan data − Penimbalan boleh membantu mencegah kehilangan data dengan menyimpan sementara data dalam penimbal sebelum menulisnya ke lokasi storan kekal.
Fleksibiliti Lebih Besar - Penimbalan membenarkan data dipindahkan secara tak segerak, bermakna data boleh dipindahkan pada masa yang sesuai untuk sistem dan bukannya sekaligus.

Contoh Penampan Blok

Berikut ialah beberapa contoh cara penimbalan blok digunakan dalam amalan -

Rangkaian

Dalam rangkaian, penimbal digunakan untuk menyimpan data sementara semasa ia dihantar melalui rangkaian. Ini membantu memastikan pemindahan data yang lancar dan cekap walaupun rangkaian sesak atau menghadapi masalah lain.

Sebagai contoh, apabila anda memuat turun fail dari internet, data biasanya dipindahkan dalam ketulan kecil atau paket. Paket ini ditimbal semasa ia diterima, dan kemudian dipasang semula ke dalam fail lengkap apabila semua telah diterima.

Pemindahan Fail

Buffering juga digunakan apabila memindahkan fail antara dua sistem. Sebagai contoh, apabila anda menyalin fail dari satu cakera keras ke cakera keras yang lain, data biasanya dipindahkan dalam blok. Blok ini ditimbal semasa pemindahan dan kemudian ditulis ke cakera keras sasaran selepas semua telah diterima.

Pengurusan Pangkalan Data

Dalam pengurusan pangkalan data, penimbalan digunakan untuk menyimpan data sementara semasa menulis atau membaca data daripada pangkalan data. Contohnya, apabila anda mengemas kini rekod dalam pangkalan data, perubahan mungkin disimpan sementara dalam penimbal sebelum ditulis ke pangkalan data. Ini membantu memastikan pangkalan data dikemas kini dengan cekap dan mengurangkan risiko kehilangan data.

Bagaimana untuk menampan blok?

Terdapat beberapa cara untuk melaksanakan penimbalan blok, dan kaedah yang dipilih bergantung pada keperluan khusus anda dan batasan sistem anda. Beberapa kaedah biasa termasuk −

Penimbalan Blok Saiz Tetap − Dalam pendekatan ini, penimbal dibahagikan kepada bilangan blok tetap dan setiap blok diberi saiz tetap. Apabila data ditulis kepada penimbal, ia dibahagikan kepada ketulan saiz yang ditentukan dan ditulis kepada ketulan yang sesuai dalam penimbal. Pendekatan ini mudah untuk dilaksanakan, tetapi boleh menjadi tidak cekap jika saiz blok tidak sepadan dengan saiz data yang ditulis.

Penimbalan Blok Dinamik - Dalam pendekatan ini, saiz blok dalam penimbal tidak tetap. Sebaliknya, penimbal dibahagikan kepada satu siri blok terpaut, dengan saiz setiap blok ditentukan oleh jumlah data yang terkandung di dalamnya. Pendekatan ini lebih fleksibel daripada penimbalan blok saiz tetap, tetapi boleh menjadi lebih kompleks untuk dilaksanakan.

Penimbalan Blok Pekeliling - Dalam kaedah ini, penimbal dianggap sebagai penimbal bulat, data ditulis ke dalam penimbal dan apabila penimbal menjadi penuh, data tertua ditimpa. Kaedah ini mudah dan cekap untuk dilaksanakan, tetapi mungkin mengakibatkan kehilangan data jika data tidak diproses dengan cukup cepat.

Terjemahan bahasa Cina bagi

Contoh

ialah:

Contoh

Ini adalah contoh penimbal blok saiz tetap ringkas yang dilaksanakan dalam C++ -

const int BUFFER_SIZE = 100;
const int BLOCK_SIZE = 10;

char buffer[BUFFER_SIZE];
int head = 0;
int tail = 0;

void write_block(char *data, int size) {
  if (size > BLOCK_SIZE) {
    size = BLOCK_SIZE;
  }
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    buffer[tail] = data[i];
    tail = (tail + 1) % BUFFER_SIZE;
  }
}

void read_block(char *data, int size) {
  if (size > BLOCK_SIZE) {
    size = BLOCK_SIZE;
  }
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    data[i] = buffer[head];
    head = (head + 1) % BUFFER_SIZE;
  }
}

Salin selepas log masuk

Dalam contoh ini, penimbal ialah tatasusunan aksara dengan saiz tetap 100. Saiz blok yang ditulis dan dibaca juga ditetapkan pada 10 aksara. Penunjuk kepala dan ekor digunakan untuk menjejak lokasi data tertua dan terbaharu dalam penimbal, masing-masing.

Fungsi

write_block() mendapat penunjuk ke blok data dan saiznya dan menulis data ke penimbal dengan menyalinnya ke lokasi yang sesuai dalam penimbal menggunakan penuding ekor. Fungsi read_block() melakukan sebaliknya, membaca blok data daripada penimbal dan menyalinnya ke dalam tatasusunan data yang disediakan menggunakan penuding kepala.

Satu masalah yang berpotensi dengan pelaksanaan ini ialah ia tidak dapat mengendalikan situasi penuh penimbal. Dalam kes ini, penuding ekor menimpa data tertua dalam penimbal, menyebabkan kehilangan data. Untuk mengelakkan perkara ini berlaku, kita boleh menambah semakan dalam fungsi write_block() untuk memastikan bahawa terdapat ruang yang mencukupi dalam penimbal sebelum menulis data baharu.

void write_block(char *data, int size) {
  if (size > BLOCK_SIZE) {
    size = BLOCK_SIZE;
  }
  int available_space = (tail + BUFFER_SIZE - head) % BUFFER_SIZE;
  if (size > available_space) {
    size = available_space;
  }
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    buffer[tail] = data[i];
    tail = (tail + 1) % BUFFER_SIZE;
  }
}

Salin selepas log masuk

此修改会在写入数据之前检查缓冲区中的可用空间量，并在必要时调整正在写入的数据的大小，以确保其适合缓冲区。