
【计】 buffer control block
【计】 buffering control; buffering exchange
lump; agglomeration; clump; dollop; loaf
【计】 B; block
【医】 block; lump; mass; massa
缓冲控制块(Buffer Control Block,简称BCB)是计算机系统中用于管理数据缓冲区的核心数据结构,在汉英词典语境下可定义为:
缓冲控制块(Buffer Control Block)
指操作系统或硬件设备中,用于追踪和控制数据缓冲区(Data Buffer)状态及操作的管理单元。其本质是一个包含元数据(Metadata)的结构体或对象,通过记录缓冲区的物理地址、状态标志、数据长度等信息,协调数据生产者(如I/O设备)与消费者(如CPU)之间的异步传输,减少速度差异导致的阻塞。
状态管理
BCB通过状态标志位(如忙/空闲
、数据就绪
、读写锁定
)实时反映缓冲区状态,避免多进程访问冲突。例如,当设备写入数据时,BCB标记为“忙”,写入完成后更新为“就绪”,通知处理程序读取数据。
指针控制
包含数据起始指针(buffer_start
)和当前偏移指针(current_position
),动态指向缓冲区内有效数据的存储位置,支持高效的数据追加或分段读取。
同步机制
在并发场景下,BCB集成信号量(Semaphore)或互斥锁(Mutex),确保多线程/进程安全访问缓冲区。例如,Linux内核的struct buffer_head
即通过b_state
字段实现原子操作。
错误处理
记录缓冲区溢出(Overflow)、校验失败(Checksum Error)等异常状态,并触发中断或回调函数进行错误恢复。
操作系统原理文献
《Operating System Concepts》(Silberschatz et al.)详细描述BCB在I/O子系统中的角色,强调其作为“缓冲区元数据容器”的核心定位。
出版商链接(需访问权限)
Linux内核文档
Linux的buffer_head
结构体定义(include/linux/buffer_head.h
)是BCB的典型实现,包含块设备缓冲区的物理地址映射和状态机。
IEEE标准
IEEE 1003.1 (POSIX) 规范中异步I/O接口(如aio_read
)隐含依赖BCB机制管理并发数据流。
计算机体系结构研究
Hennessy & Patterson的《Computer Architecture: A Quantitative Approach》分析BCB在减少存储器访问延迟中的作用,量化其性能收益。
中文术语 | 英文术语 |
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缓冲控制块 | Buffer Control Block (BCB) |
数据缓冲区 | Data Buffer |
状态标志位 | Status Flags |
互斥锁 | Mutex Lock |
元数据 | Metadata |
异步传输 | Asynchronous Transfer |
缓冲控制块是计算机系统中用于管理缓冲区的数据结构,主要用于协调数据在高速与低速设备间的传输效率,或应对资源分配的不确定性。以下是详细解释:
缓冲控制块(Buffer Control Block)是操作系统或硬件驱动中的一种元数据单元,用于记录缓冲区的状态信息,例如:
当进程请求读取文件时:
需注意不同场景下的实现差异:
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