缓冲器预分配英文解释翻译、缓冲器预分配的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 buffer preallocation
分词翻译:
缓冲器的英语翻译:
bumper
【计】 BUF
【化】 absorber; bumper
预分配的英语翻译:
【计】 preassign; predistribution
专业解析
缓冲器预分配(Buffer Pre-allocation) 指在程序运行前或任务执行初期,根据预估需求提前分配固定大小内存区域作为缓冲区的技术策略。其核心目标是通过避免运行时动态分配的开销和不确定性,提升系统性能与实时性。以下是详细解析:
一、术语定义与核心原理
-
汉英对照
- 缓冲器(Buffer):临时存储数据的物理/逻辑内存区域(对应英文 "Buffer")。
- 预分配(Pre-allocation):在需求发生前预先分配资源(对应英文 "Pre-allocation")。
- 技术本质:通过静态分配(Static Allocation)替代动态分配(Dynamic Allocation),消除内存分配延迟和碎片化风险。
-
工作原理
系统初始化阶段即分配固定容量的缓冲池(Buffer Pool),后续操作直接复用该池内资源。例如,网络通信中预分配数据包缓冲区,确保高吞吐场景下无分配延迟。
二、应用场景与技术优势
-
实时系统(Real-time Systems)
- 关键需求:确定性响应时间(Deterministic Latency)。
- 案例:汽车电子控制单元(ECU)预分配CAN总线消息缓冲区,保障毫秒级硬实时约束。来源:IEEE实时系统研讨会论文(IEEE RTSS Proceedings)。
-
高性能计算(HPC)
- 优化点:减少动态内存管理锁竞争(Lock Contention)。
- 实例:MPI通信库(如OpenMPI)预分配消息缓冲区提升并行效率。来源:并行计算教材《Parallel Programming Techniques》。
三、技术挑战与解决方案
-
资源预估偏差
- 问题:过度分配导致内存浪费,分配不足引发溢出。
- 对策:基于历史数据建模(如泊松分布预测峰值负载),结合弹性缓冲池(Elastic Pool)动态调整子池大小。
-
碎片化规避
- 机制:预分配连续内存块(Contiguous Memory Blocks),并通过内存池(Memory Pool)管理器统一回收/分配。来源:操作系统设计文献《OS Memory Management》。
四、权威定义参考
根据《计算机科学技术名词》(第三版)定义:
缓冲器预分配是"在执行任务前预先分配缓冲区空间的方法,旨在消除动态分配引起的非确定性延迟"。
来源:全国科学技术名词审定委员会(China National Committee for Terms in Sciences and Technologies)。
工程实践标准遵循IEEE 24765:2017系统与软件工程词汇:
"Pre-allocation of buffers ensures predictable resource availability for critical tasks."
来源:IEEE标准文档库(IEEE Xplore Digital Library)。
网络扩展解释
缓冲器预分配(Buffer Preallocation)是一种在系统运行前预先分配固定容量缓冲区的技术策略,主要用于优化数据处理的效率和稳定性。以下是详细解释:
1.基本定义
缓冲器(Buffer)是用于临时存储数据的硬件或软件组件,协调不同速度设备间的数据传输(如处理器与外设)。预分配指在任务执行前提前分配所需缓冲区资源,而非动态按需分配。
2.核心作用
- 减少延迟:避免动态分配内存时的资源竞争和延迟,提升实时性。
- 防止溢出:通过固定容量规划,降低数据过载导致缓冲区溢出的风险。
- 提高稳定性:确保关键任务(如网络传输)有专用资源,避免系统资源不足引发的故障。
3.典型应用场景
- 网络通信:在虚电路分组交换网络中,预分配缓冲区可优化数据包传输效率,减少丢包。
- 硬件接口:输入/输出缓冲器预分配可协调CPU与外设速度差异,如打印机或存储设备。
- 实时系统:对时间敏感的应用(如音视频处理)通过预分配保证数据处理连续性。
4.技术实现
- 静态分配:系统初始化时分配固定大小的缓冲区,适用于资源需求可预测的场景。
- 逻辑隔离:为不同任务划分独立缓冲区,避免资源争用(如输入与输出缓冲区分开)。
缓冲器预分配通过提前规划资源,在提升性能的同时增强系统可靠性,尤其适用于网络、硬件接口及实时处理领域。实际应用中需根据场景权衡资源利用率与预分配容量。
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