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  • IO系统引入缓冲机制原因
    2021-12-12 12:23:12

    IO系统引入缓冲机制原因

    1. 缓和cpu 和 I/O 设备之间速度不匹配的矛盾,因为cpu 的运算效率远远高过I/O 设备的速率
    2. 减少对cpu 的中断频率,放宽对中断响应时间的限制
    3. 提高cpu 和 I/O 设备之间的并行性

    以上,引入缓冲机制,可以显著的提高cpu 和 I/O 设备 之间的并行操作程度,提高操作系统的吞吐量和设备的利用率

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    展开全部1、改善CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾例如一个程序,它时而进行长时间的计算...如果设置了缓冲区,程序输出的数据先送到缓冲区暂存,然后由打印机慢慢地输出。这时,CPU不必等待,可以继续执行程序。实现...

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    1、改善CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾

    例如一个程序,它时而进行长时间的计算e69da5e6ba9062616964757a686964616f31333433646366而没有输出,时而又阵发性把输出送到打印机。由于打印机的速度跟不上CPU,而使得CPU长时间的等待。如果设置了缓冲区,程序输出的数据先送到缓冲区暂存,然后由打印机慢慢地输出。

    这时,CPU不必等待,可以继续执行程序。实现了CPU与I/O设备之间的并行工作。事实上,凡在数据的到达速率与其离去速率不同的地方,都可设置缓冲,以缓和它们之间速度不匹配的矛盾。众所周知,通常的程序都是时而计算,时而输出的。

    2、可以减少对 CPU的中断频率,放宽对中断响应时间的限制

    如果I/O操作每传送一个字节就要产生一次中断,那么设置了n个字节的缓冲区后,则可以等到缓冲区满才产生中断,这样中断次数就减少到1/n,而且中断响应的时间也可以相应的放宽。

    3、提高 CPU和 I/O设备之间的并行性

    缓冲的引入可显著提高 CPU和设备的并行操作程度,提高系统的吞吐量和设备的利用率。

    根据I/O控制方式,缓冲的实现方法有两种:

    一种是采用专用硬件缓冲器一种是在内存划出一个具有n个单元的专用缓冲区,以便存放输入/输出的数据。内存缓冲区又称软件缓冲。

    扩展资料:

    相关延伸:缓冲缓存

    缓冲是指把视频、图片、音乐等网络内容存放在本地一段时间,那样以前请求过的信息被再次请求时,就不会再次耗用WAN带宽。

    缓冲往往应用到网页,就网页而言,对信息(而不是事务)的请求来自远程站点。凡是在特定的LAN网段上请求网页的人,都可以跨WAN重复使用被请求过的信息。现有的几种产品有助于Web事务的缓冲。这种情况下,页面的某些部分不会变化,如页面标题和组织名称。

    提供这类产品的厂商包括了Chutney Technologies和 FineGround Networks(严格说来,Web浏览器早就在利用及优化缓冲机制)、Converged Access以及其他一些网络厂商。 缓冲也在开始应用于文件系统和电子邮件系统。

    实际上,有些较为全面的针对特定应用的缓冲(而不是普通的流量缓冲)能够集中存储和应用服务器,而不会严重影响最终用户的性能。

    参考资料来源:百度百科-缓冲

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    1. 什么是缓冲缓冲区又称为缓存,它是内存空间的一部分。 也就是说,在内存空间中预留了一定的存储空间,这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据,这部分预留的空间就叫做缓冲区。 缓冲区根据其对应的是输入设备...

    1. 什么是缓冲区

    缓冲区又称为缓存,它是内存空间的一部分。

    也就是说,在内存空间中预留了一定的存储空间,这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据,这部分预留的空间就叫做缓冲区。

    缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备,分为输入缓冲区和输出缓冲区。

    2. 为什么要引入缓冲区

    我们为什么要引入缓冲区呢?

    比如我们从磁盘里取信息,我们先把读出的数据放在缓冲区,

    计算机再直接从缓冲区中取数据,等缓冲区的数据取完后再去磁盘中读取,

    这样就可以减少磁盘的读写次数,

    再加上计算机对缓冲区的操作大大快于对磁盘的操作,故应用缓冲区可大大提高计算机的运行速度。

    又比如,我们使用打印机打印文档,由于打印机的打印速度相对较慢,

    我们先把文档输出到打印机相应的缓冲区,打印机再自行逐步打印,这时我们的CPU可以处理别的事情。

    现在您基本明白了吧,缓冲区就是一块内存区,它用在输入输出设备和CPU之间,用来缓存数据。它使得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作,避免低速的输入输出设备占用CPU,解放出CPU,使其能够高效率工作。

    3. 缓冲区的类型

    缓冲区 分为三种类型:全缓冲、行缓冲和不带缓冲。

    1、全缓冲

    在这种情况下,当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。

    2、行缓冲

    在这种情况下,当在输入和输出中遇到换行符时,执行真正的I/O操作。

    这时,我们输入的字符先存放在缓冲区,等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是键盘输入数据。

    3、不带缓冲

    也就是不进行缓冲,

    标准出错情况stderr是典型代表,这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

    4. 缓冲区的刷新

    下列情况会引发缓冲区的刷新:

    1. 缓冲区满时;
    2. 执行flush语句;
    3. 执行endl语句;
    4. 关闭文件。

    可见,缓冲区满或关闭文件时都会刷新缓冲区,进行真正的I/O操作。

    另外,在C++中,我们可以使用flush函数来刷新缓冲区(执行I/O操作并清空缓冲区),如: cout< 相当于 cout<<”\n” <

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