Что такое буферизация в компьютере. Термин: Буферизация потоков данных

Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.

Значение слова буферизация

Википедия

Буферизация (информатика)

Буферизация - метод организации обмена, в частности, ввода и вывода данных в компьютерах и других вычислительных устройствах, который подразумевает использование буфера для временного хранения данных. При вводе данных одни устройства или процессы производят запись данных в буфер, а другие - чтение из него, при выводе - наоборот. Процесс, выполнивший запись в буфер, может немедленно продолжать работу, не ожидая, пока данные будут обработаны другим процессом, которому они предназначены. В свою очередь, процесс, обработавший некоторую порцию данных, может немедленно прочитать из буфера следующую порцию. Таким образом, буферизация позволяет процессам, производящим ввод, вывод и обработку данных, выполняться параллельно, не ожидая, пока другой процесс выполнит свою часть работы. Поэтому буферизация данных широко применяется в многозадачных ОС.

Буферизация по принципу своего построения бывает прозрачная (пример - кэширование диска на запись, когда процессы или устройства не подозревают о существовании процедуры буферизации между ними), и непрозрачная , когда сторонам для совершения обмена требуются знания о буфере. Наглядный пример. С бумажными почтовыми отправлениями совершается инкапсуляция в мешки с почтой, далее в вагоны поездов, автомобили и прочие транспортные средства. Отправитель же и получатель обязаны знать только один уровень буферизации - почтовые ящики. Остальные уровни прозрачны для пользователя.

Термины «прозрачная» и «непрозрачная» буферизация не совсем удачны, поскольку могут несколько сбивать с толку. В качестве более удачных можно было бы предложить термины, соответственно, «невидимая» и «видимая буферизация».

Производят запись данных в буфер, а другие - чтение из него, при выводе - наоборот. Процесс, выполнивший запись в буфер, может немедленно продолжать работу, не ожидая, пока данные будут обработаны другим процессом, которому они предназначены. В свою очередь, процесс, обработавший некоторую порцию данных, может немедленно прочитать из буфера следующую порцию. Таким образом, буферизация позволяет процессам, производящим ввод, вывод и обработку данных, выполняться параллельно, не ожидая, пока другой процесс выполнит свою часть работы. Поэтому буферизация данных широко применяется в многозадачных ОС .

Буферизация по принципу своего построения бывает прозрачная (пример - кэширование диска на запись, когда процессы или устройства не подозревают о существовании процедуры буферизации между ними), и непрозрачная , когда сторонам для совершения обмена требуются знания о буфере. Наглядный пример. С бумажными почтовыми отправлениями совершается инкапсуляция в мешки с почтой, далее в вагоны поездов, автомобили и прочие транспортные средства. Отправитель же и получатель обязаны знать только один уровень буферизации - почтовые ящики. Остальные уровни прозрачны для пользователя.

Термины «прозрачная» и «непрозрачная» буферизация несовсем удачны, поскольку могут несколько сбивать с толку. В качестве более удачных можно было бы предложить термины, соответственно, «невидимая» и «видимая буферизация».

Применение буферизации

Различные виды буферизации применяются в компьютерной графике, для обработки и вывода на экран изображений (см. двойная и тройная буферизация), причём они могут быть реализованы как аппаратно, так и программно.

Буферизация в аппаратном обеспечении

• Оперативная память модема используется для буферизации принимаемых и передаваемых данных.

Буферизация в программном обеспечении

• При выводе на печать в многозадачных ОС происходит буферизация файлов в очереди печати.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Буферизация" в других словарях:

Сущ., кол во синонимов: 1 буферовка (2) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

буферизация - — Тематики электросвязь, основные понятия EN buffering …

буферизация - tarpinis kaupimas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. buffering; spooling vok. Pufferung, f rus. буферизация, f; откачка данных, f; подкачка данных, f pranc. spoulage, m; tamponnage, m … Radioelektronikos terminų žodynas

буферизация - буфериз ация, и … Русский орфографический словарь

буферизация - буфер/из/аци/я [й/а] … Морфемно-орфографический словарь

Буферизация (от англ. buffer) метод организации обмена, в частности, ввода и вывода данных в компьютерах и других вычислительных устройствах, который подразумевает использование буфера для временного хранения данных. При вводе данных одни… … Википедия

буферизация ввода-вывода - — Тематики электросвязь, основные понятия EN I/O buffering … Справочник технического переводчика

буферизация входных и выходных потоков периферийных устройств (в многозадачных ОС) - Способ организации обмена, при котором все выводимые задачей данные временно запоминаются в буферном файле (для последующего независимого вывода); аналогично при вводе все данные, предназначенные для задачи, загружаются в буферный файл до ее… … Справочник технического переводчика

буферизация потоков на печать - Процесс временного хранения выводимой на печать информации в буфере для того, чтобы программа пользователя могла закончить создание данных, не ожидая, пока принтер напечатает первую их порцию. Тематики информационные… … Справочник технического переводчика

буферизация с перемещением данных - — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN move mode buffering … Справочник технического переводчика

Под буфером обычно понимается некоторая область памяти для запоминания информации при обмене данных между двумя устройствами, двумя процессами или процессом и устройством. Обмен информацией между двумя процессами относится к области кооперации процессов, и мы подробно рассмотрели его организацию в соответствующей главе. Будем рассматривать использование буферов в том случае, когда одним из участников обмена является внешнее устройство.

Существуют три причины, приводящие к использованию буферов в базовой подсистеме ввода-вывода :

1) Первая причина буферизации – это разные скорости приема и передачи информации, которыми обладают участники обмена. Рассмотрим, например, случай передачи потока данных от клавиатуры на модем. Скорость, с которой поставляет информацию клавиатура, определяется скоростью набора текста человеком и обычно существенно меньше скорости передачи данных модемом. Для того чтобы не занимать модем на все время набора текста, делая его недоступным для других процессов и устройств, разумно накапливать введенную информацию в буфере или нескольких буферах достаточного размера и отсылать ее через модем после заполнения буферов.

2) Вторая причина буферизации – это разные объемы данных, которые могут быть приняты или получены участниками обмена единовременно. Возьмем другой пример. Пусть информация поставляется модемом и записывается на жесткий диск. Помимо обладания разными скоростями совершения операций модем и жесткий диск относятся к разным типам устройств. Модем является символьным устройством и выдает данные байт за байтом, в то время как диск является блочным устройством и для проведения операции записи для него требуется накопить необходимый блок данных в буфере. Здесь также можно применять более одного буфера. После заполнения первого буфера модем начинает заполнять второй одновременно с записью первого на жесткий диск. Поскольку скорость работы жесткого диска в тысячи раз больше, чем скорость работы модема, то к моменту заполнения второго буфера операция записи первого будет завершена, и модем снова может заполнять первый буфер одновременно с записью второго на диск.

3) Третья причина буферизации связана с необходимостью копирования информации из приложений, осуществляющих ввод-вывод, в буфера ядра операционной системы и обратно. Допустим, что некоторый пользовательский процесс пожелал вывести информацию из своего адресного пространства на внешнее устройство. Для этого он должен выполнить системный вызов с обобщенным названием write , передав в качестве параметров адрес области памяти, где расположены данные, и их объем. Если внешнее устройство временно занято, то возможна ситуация, когда к моменту его освобождения содержимое требуемой области окажется испорченным (например, при использовании асинхронной формы системного вызова). Чтобы избежать возникновения подобных ситуаций, проще всего в начале работы системного вызова откопировать необходимые данные в буфер ядра операционной системы, постоянно находящийся в оперативной памяти, и выводить их на устройство из этого буфера.

Под словом кэш обычно понимают область быстрой памяти, содержащую копию данных, расположенных где-либо в более медленной памяти, предназначенную для ускорения работы КС. В базовой подсистеме ввода-вывода не следует смешивать два понятия: буферизация и кэширование, хотя зачастую для выполнения этих функций отводится одна и та же область памяти. Буфер часто содержит единственный набор данных, существующий в системе, в то время как кэш, по своему определению, содержит копию данных, существующих где-нибудь еще. Например, буфер, используемый базовой подсистемой для копирования данных из пользовательского пространства процесса при выводе на диск, может в свою очередь использоваться как кэш для этих данных, если операции модификации и повторного чтения этого блока выполняются достаточно часто.

Функции буферизации и кэширования не обязательно должны быть локализованы в базовой подсистеме ввода-вывода. Они могут быть частично реализованы в драйверах и даже в контроллерах устройств, скрытно по отношению к базовой подсистеме.

Знаете, как заставить интернет-браузер Mozilla Firefox провести полную буферизацию видео на YouTube? Наверное не знаете, так как продолжаете читать эту инструкцию!

Зачем нужна буферизация пользователям? В первую очередь для того, чтобы максимально комфортно смотреть видеоматериал при интернет-соединении, просто поставив вначале его на паузу и дождавшись полной загрузки.

Во вторую очередь для того, чтобы можно было просмотреть ролик в выбранном качестве. Не снижая качества в настройках, и даже в автономном режиме при нестабильном интернет-соединении. По-умолчанию, видео-сервис YouTube ограничивает предзагрузку видеоролика в окне своего плеера, разбивая его на сегменты, подгружающиеся по мере просмотра ролика.

Качество видео-потока динамически корректируется на основе сетевых условий, путем изменения уровня при просмотре. Выполните следующие действия, чтобы настроить Firefox на полную буферизацию, без использования различных дополнений и расширений к браузеру.

БУФЕРИЗАЦИЯ ВИДЕО

Откройте интернет-браузер и в строке URL-адреса напишите:

и пообещайте, что будете осторожны.

Измените (просто двойным кликом мышки) значение с “true” на “false”.

Перезагрузите браузер. Наслаждайтесь просмотром буферизированного видеоматериала.

P.S. Ещё больше компьютерных советов можете найти в . Рекомендуйте инструкции своим знакомым и друзьям через кнопки социальных сетей, тем самым поможете развитию этого ресурса. Огромное спасибо!

Каждое периферийное устройство имеет свою специфику характера обмена данными, определяемую природой его внешней (по отношению к компьютеру) стороны. По характеру обмена устройства можно разделить на три основных типа.

блочные устройства, например, дисковые накопители. Обмен с ними воз­можен только блоками фиксированного размера - кластерами. При обмене с физическим диском нельзя останавливаться посреди передачи блока.

поточные устройства, примерами которых являются принтеры и сканеры Принтеру посылают поток данных, которые он по мере своих электромеханических способностей выводит в виде изображения на бумагу. Поток можно приостановить в любой момент, а затем продолжить передачу безо всяких побочных эффектов.

регистро-ориентированные устройства, которые, как правило, не являются источниками или приемниками большого объема данных. Программам обычно требуется знать текущее состояние данных устройств или (и) формировать текущие управляющие воздействия. Регистро-ориентированными, как правило, являются различные устройства сопряжения с технологическим оборудованием, компьютеризированные измерительные комплексы, джойстик (программа в определенные моменты опрашивает текущее состояние кнопок и координатных датчиков) и т. п.

Во многих устройствах присутствует смесь этих основных типов, так, даже принтер имеет и регистро-ориентированную часть - кроме приема потока oн передает сигналы текущего состояния (ошибка, конец бумаги).

Весьма важной является задача буферизации данных . Пропускная способность внут­ренних компонентов современной вычислительной системы - процессора и оперативной памяти - чрезвычайно высока в обоих направлениях (и на прием, и на передачу), а пропускная способность подавляющего большинства внешних устройств на несколько порядков ниже и варьируется в весьма широких преде­лах. Данные, передаваемые из оперативной памяти на внешнее устройство, по­ступают с очень высокой скоростью, как правило, в виде пакета. Эти данные целесообразно сохранить во внутреннем буфере контроллера интерфейса и в дальнейшем соответствующими порциями выдать во внешнее устройство. При передаче в обратном направлении данные от внешнего устройства опять-таки целесообразно накопить в буфере контроллера интерфейса, чтобы не «дергать» опе­ративную память "по мелочам". Когда накоплен значительный объем данных, они все одним пакетом могут быть быстро переданы в оперативную память. Таким образом, для обеспечения минимального времени обладания интерфейсом (а значит и ресурсами оперативной памяти) контроллер соответствующего интерфейса должен работать с использованием буферов.

Буфер представляет собой набор внутренних ячеек оперативной памяти с определенными правилами доступа как со стороны контроллера ПУ, так и со стороны «центра». Размер буфера и дисциплина его обслуживание выбираются, исходя из технических (скорость и объем информации, допустимые задержки) и экономических (цена) соображений.

Для блочных устройств обычно применяют буфер, минимальный размер которого равен размеру блока.

Контроллеры локальных сетей тяготеют к блочным устройствам - они передают данные целыми пакетами, которые должны приниматься и посылаться с опреде­ленной скоростью (100М бит/с, 1000М бит/с, 10Г бит/с - для первых трех поколений Ethernet). Для них объем, и организация буфера зависят от скорости среды передачи и производительности интерфейса, к которому они подключены.

Для потоковых устройств часто применяют буфер с дисциплиной обслужива­ния FIFO (First In - First Out, первым вошел - первым вышел). Размер такого буфера, как правило, невелик (например, 16, 64 байт). Буфер ставится между «цент­ром» и устройством, с одной стороны он наполняется, с другой - опо­рожняется. Опорожняющая сторона может извлекать данные из буфера, лишь, когда наполняющая сторона их туда положит. Попытка извлечения данных из пустого буфера является ошибкой опустошения (underflow), попытка помеще­ния в заполненный буфер - ошибкой переполнения (overflow). Логика буфера следит за степенью наполнения буфера и сообщает «центру» о критических ситуа­циях. Когда «центр» (программа, исполняемая процессором) выводит данные через FIFO, логика следит за снижением наполнения буфера ниже порога опустошения и в случае такового сигнализирует (обычно прерыванием) о необ­ходимости вывода следующей порции данных. Логика также препятствует пере­полнению, отвергая попытки записи лишних данных и немедленно сообщая об ошибке (обычно через соответствующий программно-читаемый бит состояния). При вводе данных через буфер FIFO его логика следит за наличием свободного места в буфере и при превышении порога заполнения также сигнализирует пре­рыванием. Аналогично, она не позволяет считать данные из пустого буфера и сообщает об этом соответствующим битом. Также логика буфера должна позво­лять его очищать по инициативе процессора, сообщать о количестве (или хотя бы о наличии) данных в буфере по запросу процессора. Управляемость порогов позволяет программе в зависимости от внешнего темпа обмена данными, воз­можностей и текущей загруженности компьютера выбрать оптимальный режим обмена, позволяющий и не «суетиться по мелочам», и не допускать переполненный/опустошений буфера. У двунаправленных устройств, как правило, имеется пара FIFO-буферов (для полного дуплекса), для симплексных устройств доста­точно одного.

Буферы современных устройств внешней памяти имеют более сложную организацию, обеспечивающую кэширование данных; однако и они используют вышеописанные принципы организации. Однопортовые буферы большого объема, как уже говорилось, могут вносить заметную задержку. Для потоковых примене­ний (например, для воспроизведения мультимедийных файлов) эта задержка обычно не очень существенна и на производительность не влияет. Однако для приложений «петлеобразного» характера, когда буфер оказывается в цепочке за­прос-ответ, его задержка может приводить к снижению производительности. Так, например, передача данных по сети обычно представляет собой последователь­ность кадров данных, на каждый из которых передающая сторона ожидает кадр подтверждения. Если каждый кадр будет «просиживать» в буфере, естественно, производительность снизится. От этой беды спасает метод «скользящего окна», при котором передающая сторона допускает некоторое отставание приема под­тверждений.