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35.Linux-分析并制作环形缓冲区

在上章34.Linux-printk分析、使用printk调试驱动里讲述了:  printk()会将打印信息存在内核的环形缓冲区log_buf[]里, 可以通过dmesg命令来查看log_buf[]...1.环形缓冲区log_buf[]又是存在内核的哪个文件呢？...,而环形缓冲区的原理又是什么?...7.接下来便来分析环形缓冲区的原理 和上面函数一样, 环形缓冲区需要一个全局数组,还需要两个标志:读标志R、写标志W 我们以一个全局数组my_buff[7]为例,来分析: 7.1环形缓冲区初始时: int...8.环形缓冲区分析完毕后,我们就可以直接来写一个驱动,模仿/proc/kmsg文件来看看 流程如下: 1)定义全局数组my_buff[1000]环形缓冲区,R标志,W标志,然后提供写函数,读函数 2)自制一个

2.9K80

shuffle 中环形缓冲区

shuffle中环形缓冲区使用于map shuffle阶段存放map的缓存数据，当缓冲区的数据达到一定比率（80%）就会将缓冲区的数据刷写到磁盘文件中，在刷盘之前，会对数据分区、排序、合并...，对缓冲区的操作是边写入边读取的过程，二者互不影响，提升写入的速率，读写过程就是一个生产者、消费者模式，生产者向环形缓冲区中写入数据，消费者从环形缓冲区中读取数据并且写入磁盘。...环形缓冲区在物理上是一组连续的空间地址，在逻辑上是首尾相连的环形空间，通过使用下标实现环形，初始read=write=index=0,read下一个读取位置，write下一次写入位置，index 刷盘的结束位置...当写入写入缓冲区的数据达到一定比率，spillReady.signal() 唤醒spill线程， 后台执行spill操作。...缓冲区包含两部分数据：元数据，包含分区信息、key/value位置、value的长度;真实数据,包含真实的kv信息，元数据与真实数据都存放在唤醒缓冲区中，分别占据着不同的下标范围，spill过程会读取元数据信息

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    环形缓冲区的实现

    从队列到串口缓冲区的实现 串口环形缓冲区收发：在很多入门级教程中，我们知道的串口收发都是：接收一个数据，触发中断，然后把数据发回来。...将接受的数据缓存一下，让处理的速度有些许缓冲，使得处理的速度赶得上接收的速度，上面又已经分析了普通队列与环形队列的优劣了，那么我们肯定是用环形队列来进行实现了。...②初始化结构体相关信息：使得我们的环形缓冲区是头尾相连的，并且里面没有数据，也就是空的队列。...写入环形缓冲区的代码实现： 1/** 2* @brief Write_RingBuff 3* @param u8 data 4* @return FLASE:环形缓冲区已满，写入失败;TRUE...1#define USER_RINGBUFF 1 //使用环形缓冲区形式接收数据 2#if USER_RINGBUFF 3/**如果使用环形缓冲形式接收串口数据***/ 4#define

    3.4K40

    环形缓冲区

    BlockingQueue》中介绍到ArrayBlockingQueue，在物理上是一个数组，但在逻辑上来说是个环形结构。这就衍生出来我们今天要介绍的主题，环形缓冲区。...2、基本概述 2.1、什么是环形缓冲区 环形缓冲区（Circular Buffer）是一种数据结构，它允许我们在固定大小的缓冲区中高效地存储和读取数据。...这种缓冲区通常用于处理流式数据，例如网络数据流或文件数据流。 他之所以被称为环形缓冲区，因为它循环存储数据。数据以 FIFO（先进先出）方式从缓冲区读取，这意味着首先读取最旧的数据。...由于数据在缓冲区中是循环存储的，读/写指针只需要不断移动，而不需要频繁地分配和释放内存。这使得环形缓冲区非常适合处理高速数据流，例如网络传输或实时数据处理。...适用于并发场景：环形缓冲区可以支持多个读者和写者同时访问。当多个线程需要同时读取或写入数据时，可以通过互斥锁或其他同步机制来确保数据的正确性和一致性。这使得环形缓冲区非常适合并发处理和多线程编程。

    1.2K10

    用环形缓冲区实现循环日志

    环形缓冲区在数据结构中是一种特殊的线性数据结构，具有以下特点和优势： 结构特点 固定大小：环形缓冲区通常具有固定的容量，一旦创建，其大小就不能改变。...操作方式 写入操作：当向环形缓冲区写入数据时，首先检查缓冲区是否已满。如果未满，则将数据写入写指针所指的位置，然后写指针向前移动一位。如果写指针移动到缓冲区的末尾，它会回绕到开头。...读取操作：从环形缓冲区读取数据时，先检查缓冲区是否为空。如果不为空，则读取读指针所指位置的数据，然后读指针向前移动一位。同样，当读指针到达缓冲区的末尾时，会回绕到开头。...例如，在数据库查询中，可以将最近查询的结果存储在环形缓冲区中，以便下次相同的查询可以直接从缓冲区中获取结果。 实现要点 指针管理：准确地管理写指针和读指针是实现环形缓冲区的关键。...同步机制：在多线程环境下使用环形缓冲区时，需要考虑同步问题。可以使用互斥锁、条件变量等同步机制来确保线程安全。 空满判断：需要有可靠的方法来判断环形缓冲区是为空还是已满。

    1.2K10

    优雅地用宏实现环形缓冲区

    循环缓冲区的设置非常简单。首先，需要定义循环缓冲区的大小。这是通过定义宏 myQ_SIZE 来完成的，同时记住缓冲区大小需要是 2 的幂。 然后通过创建一个 myQ 类型的变量来声明循环缓冲区。...图 1 – 定义循环缓冲区 在此示例中，myQ 被定义为静态以限制缓冲区的范围并声明为易失性，因为它们在中断内被修改。定义循环缓冲区只是第一步。...为了分配缓冲区，必须将这些变量传递给 CBUF_INIT 宏，如下图 2 所示。 图 2 – 缓冲区初始化 除了这个初始设置之外，缓冲区相当简单且易于使用。...图 3 – 推入缓冲区 开发人员不仅希望将数据推送到循环缓冲区上，还希望从缓冲区弹出或获取数据。看到这一点的一个简单示例是需要获取字符并通过 UART 传输的串行发送器。...图 4 – 从缓冲区弹出数据 在健壮的应用程序中，还应检查循环缓冲区长度和溢出状态。CBUF 模块确实提供了能够检查这些重要指标的宏。

    1.3K10

    音视频环形缓冲区 介绍与实现

    一、什么是环形缓冲区 环形缓冲区(也称为循环缓冲区)是固定大小的缓冲区，工作原理就像内存是连续的且可循环的一样。...当到达缓冲区的尾部时，指针又回到缓冲区的起始位置。...二、为什么使用环形缓冲区 环形缓冲区是嵌入式系统中十分重要的一种数据结构，比如在一个音视频处理的机制中，环形缓冲区就可以理解为数据码流的通道，每一个通道都对应着一个环形缓冲区，这样数据在读取和写入的时候都可以在这个缓冲区里循环进行...环形缓冲区通常用作固定大小的队列。固定大小的队列对于嵌入式系统的开发非常友好，因为开发人员通常会尝试使用静态数据存储的方法而不是动态分配。...环形缓冲区对于数据写入和读出以不同速率发生的情况也是非常有用的结构：最新数据始终可用。如果读取数据的速度跟不上写入数据的速度，旧的数据将被新写入的数据覆盖。

    1.7K30

    第10期 | ringbuff，通用FIFO环形缓冲区实现库

    1. ringbuff 本期给大家带来的开源项目是 ringbuff ，一款通用FIFO环形缓冲区实现的开源库，作者MaJerle，目前收获 79 个 star，遵循 MIT 开源许可协议。...缓冲区有两种形式，一种是数组，一种就是本文所介绍的环形缓冲区ringbuff。...相较于数组，环形缓冲区对整段内存的利用达到最大，并且使用非常方便，如下： ① 写入的时候不用手动维护下标，直接写入即可（由缓冲区的实现维护）； ② 读取的时候不用判断从哪里读，直接读取即可（有缓冲区的实现维护...本文设计的一个简单的不定长串口协议如下： 数据类型：比如0x3F表示这是通道1的数据，0x4E表示通道2的数据； 数据长度：表示后面跟着有效数据的长度； 有效数据：有效字节数； 校验数据：省略； 接下来演示如何用环形缓冲区做到不丢包解析...设计思想解读 关于环形缓冲区背后的设计实现，请阅读这篇文章，写的非常棒： STM32进阶之串口环形缓冲区实现

    1.8K30

    第10期 | ringbuff，通用FIFO环形缓冲区实现库

    1. ringbuff 本期给大家带来的开源项目是 ringbuff ，一款通用FIFO环形缓冲区实现的开源库，作者MaJerle，目前收获 79 个 star，遵循 MIT 开源许可协议。...缓冲区有两种形式，一种是数组，一种就是本文所介绍的环形缓冲区ringbuff。...相较于数组，环形缓冲区对整段内存的利用达到最大，并且使用非常方便，如下： ① 写入的时候不用手动维护下标，直接写入即可（由缓冲区的实现维护）； ② 读取的时候不用判断从哪里读，直接读取即可（有缓冲区的实现维护...数据类型：比如0x3F表示这是通道1的数据，0x4E表示通道2的数据； 数据长度：表示后面跟着有效数据的长度； 有效数据：有效字节数； 校验数据：省略； 接下来演示如何用环形缓冲区做到不丢包解析。...设计思想解读 关于环形缓冲区背后的设计实现，请阅读这篇文章，写的非常棒： STM32进阶之串口环形缓冲区实现

    2.3K12

    嵌入式音视频环形缓冲区如何设计？

    一、什么是环形缓冲区： 环形缓冲区(也称为循环缓冲区)是固定大小的缓冲区，工作原理就像内存是连续的且可循环的一样。...当到达缓冲区的尾部时，指针又回到缓冲区的起始位置。...二、为什么使用环形缓冲区： 环形缓冲区是嵌入式系统中十分重要的一种数据结构，比如在一个音视频处理的机制中，环形缓冲区就可以理解为数据码流的通道，每一个通道都对应着一个环形缓冲区，这样数据在读取和写入的时候都可以在这个缓冲区里循环进行...环形缓冲区通常用作固定大小的队列。固定大小的队列对于嵌入式系统的开发非常友好，因为开发人员通常会尝试使用静态数据存储的方法而不是动态分配。...环形缓冲区对于数据写入和读出以不同速率发生的情况也是非常有用的结构：最新数据始终可用。如果读取数据的速度跟不上写入数据的速度，旧的数据将被新写入的数据覆盖。

    1.1K40

    input子系统事件处理层(evdev)的环形缓冲区【转】

    在事件处理层(evdev.c)中结构体evdev_client定义了一个环形缓冲区(circular buffer)，其原理是用数组的方式实现了一个先进先出的循环队列(circular queue)，用以缓存内核驱动上报给用户层的...环形缓冲区的工作机制 循环队列入队算法： head++; head &= bufsize - 1; 循环队列出队算法： tail++; tail &= bufsize - 1; 循环队列已满条件：...环形缓冲区的构造以及初始化 用户层通过open()函数打开input设备节点时，调用过程如下： open() -> sys_open() -> evdev_open() 在evdev_open()...，用户程序通过read()函数从环形缓冲区中获取input_event事件。...环形缓冲区的生产者 内核驱动作为生产者，通过input_event()上报input_event事件时，最终调用___pass_event()函数将事件写入环形缓冲区： static void __pass_event

    1.7K60

    【Linux】理解缓冲区

    3.缓冲区满——全缓冲——磁盘文件，效率最高，只需要一次IO，比如文件读写的时候，直接写到磁盘文件 但是存在特殊情况：a.用户强制刷新 b,进程退出——一般到要进行缓冲区刷新 所以对于全缓冲，缓冲区满了采取刷新...3.在哪里 缓冲区的位置究竟在哪里：从上面的例子我们直接往显示器上打印结果为4条，往文件打印为7条，这跟缓冲区有关，同时这也说明了缓冲区一定不在内核中，为什么？...我们之前谈论的所有缓冲区都指的是用户级语言层面提供的缓冲区。...FILE结构体缓冲区，所以我们直接要强制刷新的时候fflush(文件指针)，关闭文件fclose(文件指针)，这是因为传进去的文件指针对应的缓冲区 从源码出发，我们可以来看一看FILE结构体： 所以我们一般所说的缓冲区是语言级别的缓冲区...上面的过程都和write无关，write没有FILE，而用的是fd，就没有C提供的缓冲区！ 简单总结来说：重定向导致刷新策略发生了改变（由行缓冲变成了全缓冲）。

    1.1K40

    环形缓冲区（Ring Buffer）：概念、功能、使用场景与实现

    一、概念 环形缓冲区（Ring Buffer），又称循环缓冲区，是一种用于数据缓冲的数据结构。...其核心思想是将缓冲区视为一个环形结构，当数据写入到缓冲区的末尾时，会自动回绕到缓冲区的开头继续写入，形成一个循环。同样，读取数据时也可以循环地从缓冲区中读取。 图示： 二、功能 1....数据缓冲 平衡速度差异：环形缓冲区可以暂时存储数据，以平衡不同数据处理速度的组件之间的差异。例如，在数据采集和数据处理速度不匹配的情况下，环形缓冲区可以存储采集到的数据，等待处理程序来读取和处理。...音频和视频处理 流媒体处理：在音频和视频流的处理中，环形缓冲区可以用于存储和缓冲音频或视频数据，以确保流畅的播放和处理。 3....多线程编程 线程间通信：可以作为多个线程之间的数据交换缓冲区，例如一个生产者线程将数据写入环形缓冲区，一个消费者线程从缓冲区中读取数据。

    3.5K11

    深入理解 Rust VecDeque：环形缓冲区的工程之美

    与 Vec 不同，VecDeque 并非线性增长的连续内存，而是基于 环形缓冲区（ring buffer） 实现的。本文将深入探讨其底层原理、内存布局与性能取舍。...实现这一点的关键，就是 环形缓冲区（circular buffer）。...环形索引计算 环形缓冲的关键在于索引取模操作： next = (index + 1) % capacity prev = (index + capacity - 1) % capacity Rust 在实现中并未直接使用...七、结语：安全与性能的黄金平衡 VecDeque 的环形缓冲区设计，是 Rust 数据结构设计哲学的缩影： “用安全的抽象表达底层的不安全逻辑，用工程智慧弥合性能与可维护性之间的裂隙。”...在现代系统开发中，VecDeque 并非只是“一个队列”，而是一个经过精心设计、可在安全约束下实现极致性能的环形缓冲模型。

    39110

    【RTOS训练营】环形缓冲区、AT指令、预习安排和晚课提问

    一、环形缓冲区 在上一次课中，只讲了UART的硬件协议，没有讲环形缓冲区。 本节课就讲解环形缓冲区。 环形缓冲区它就是一个数组，是一个长条形的缓冲区。...问： 环形缓冲区操作中，不用做互斥吗？只能一对一？ 答： 对环形缓冲区，如果说只有一个消费者（读数据）、只有一个生产者(写数据)的话，就不需要做互斥操作。...RTT的环形缓冲区的方向，是不是表示这个意思？...问： 环形缓冲区中，被覆盖了怎么办？ 答： 增加容错处理， 或者增加环形缓冲区的长度。 8. 问： 实际应用很少单字节读写的吧？...问： 其实可以移植一个成熟的唤醒缓冲的程序，比如Linux中的kfifo或者别的？ 答： 你可不要去移植Linux里面的那些kfifo，linux考虑的东西太全了，非常庞大。 16.

    1.4K40

    【Linux修炼】13.缓冲区

    缓冲区的理解 一. C接口打印两次的现象 二. 理解缓冲区问题 为什么要有缓冲区 缓冲区刷新策略的问题 所说的缓冲区在哪里？指的是什么缓冲区？ 三. 解释打印两次的现象 四. 模拟实现 五....理解缓冲区问题 缓冲区本质就是一段内存 那么既然有了本质前提，那么就有这几个方面要思考： 缓冲区是谁申请的？ 缓冲区属于谁？ 为什么要有缓冲区？...因此，为了在不同设备的效率都是最合适的，缓冲区一定会结合具体的设备，定制自己的刷新策略： 立即刷新，无缓冲 行刷新，行缓冲（显示器）\n就会刷新，比如_exit和exit 缓冲区满 全缓冲...，而我们的数据则通过file结构体与文件描述符对应，再写到内核缓冲区里面，最后由操作系统刷新到磁盘中，而刷新的这个过程是由操作系统自主决定的，而不是我们刚才所讨论的一些行缓冲、全缓冲、无缓冲……，因为我们提到的这些缓冲是在应用层...，就比如我们常用的快捷键：ctrl + s 总结： 因此以上我们所提到的缓冲区有两种：用户缓冲区和内核缓冲区，用户缓冲区就是语言级别的缓冲区，对于C语言来说，用户缓冲区就在FILE结构体中，其他的语言也类似

    2.7K00

    深入解析Hadoop MapReduce Shuffle过程：从环形缓冲区溢写到Sort与Merge源码

    环形缓冲区的设计哲学 Map任务并非直接将数据写入磁盘，而是采用内存缓冲机制提升性能。...环形缓冲区溢写机制源码分析 在MapReduce的Shuffle过程中，环形缓冲区（Circular Buffer）作为Map端输出数据的临时存储区域，其溢写机制的设计直接关系到整个作业的性能表现。...环形缓冲区的底层数据结构 Hadoop通过MapOutputBuffer类实现环形缓冲区功能，其核心由三个关键数组构成： 1. kvoffsets数组：存储每个键值对在kvbuffer中的起始偏移量（int...当环形缓冲区使用率达到阈值（默认为80%）时，会触发以下操作： 1. 内存排序：通过QuickSort对缓冲区内的数据进行原地排序。...环形缓冲区参数调优 环形缓冲区（Circular Buffer）作为Map端输出的第一道处理环节，其配置直接影响溢写频率和磁盘I/O压力。

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