緩沖器預分配英文解釋翻譯、緩沖器預分配的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 buffer preallocation
分詞翻譯:
緩沖器的英語翻譯:
bumper
【計】 BUF
【化】 absorber; bumper
預分配的英語翻譯:
【計】 preassign; predistribution
專業解析
緩沖器預分配(Buffer Pre-allocation) 指在程式運行前或任務執行初期,根據預估需求提前分配固定大小内存區域作為緩沖區的技術策略。其核心目标是通過避免運行時動态分配的開銷和不确定性,提升系統性能與實時性。以下是詳細解析:
一、術語定義與核心原理
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漢英對照
- 緩沖器(Buffer):臨時存儲數據的物理/邏輯内存區域(對應英文 "Buffer")。
- 預分配(Pre-allocation):在需求發生前預先分配資源(對應英文 "Pre-allocation")。
- 技術本質:通過靜态分配(Static Allocation)替代動态分配(Dynamic Allocation),消除内存分配延遲和碎片化風險。
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工作原理
系統初始化階段即分配固定容量的緩沖池(Buffer Pool),後續操作直接複用該池内資源。例如,網絡通信中預分配數據包緩沖區,确保高吞吐場景下無分配延遲。
二、應用場景與技術優勢
-
實時系統(Real-time Systems)
- 關鍵需求:确定性響應時間(Deterministic Latency)。
- 案例:汽車電子控制單元(ECU)預分配CAN總線消息緩沖區,保障毫秒級硬實時約束。來源:IEEE實時系統研讨會論文(IEEE RTSS Proceedings)。
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高性能計算(HPC)
- 優化點:減少動态内存管理鎖競争(Lock Contention)。
- 實例:MPI通信庫(如OpenMPI)預分配消息緩沖區提升并行效率。來源:并行計算教材《Parallel Programming Techniques》。
三、技術挑戰與解決方案
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資源預估偏差
- 問題:過度分配導緻内存浪費,分配不足引發溢出。
- 對策:基于曆史數據建模(如泊松分布預測峰值負載),結合彈性緩沖池(Elastic Pool)動态調整子池大小。
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碎片化規避
- 機制:預分配連續内存塊(Contiguous Memory Blocks),并通過内存池(Memory Pool)管理器統一回收/分配。來源:操作系統設計文獻《OS Memory Management》。
四、權威定義參考
根據《計算機科學技術名詞》(第三版)定義:
緩沖器預分配是"在執行任務前預先分配緩沖區空間的方法,旨在消除動态分配引起的非确定性延遲"。
來源:全國科學技術名詞審定委員會(China National Committee for Terms in Sciences and Technologies)。
工程實踐标準遵循IEEE 24765:2017系統與軟件工程詞彙:
"Pre-allocation of buffers ensures predictable resource availability for critical tasks."
來源:IEEE标準文檔庫(IEEE Xplore Digital Library)。
網絡擴展解釋
緩沖器預分配(Buffer Preallocation)是一種在系統運行前預先分配固定容量緩沖區的技術策略,主要用于優化數據處理的效率和穩定性。以下是詳細解釋:
1.基本定義
緩沖器(Buffer)是用于臨時存儲數據的硬件或軟件組件,協調不同速度設備間的數據傳輸(如處理器與外設)。預分配指在任務執行前提前分配所需緩沖區資源,而非動态按需分配。
2.核心作用
- 減少延遲:避免動态分配内存時的資源競争和延遲,提升實時性。
- 防止溢出:通過固定容量規劃,降低數據過載導緻緩沖區溢出的風險。
- 提高穩定性:确保關鍵任務(如網絡傳輸)有專用資源,避免系統資源不足引發的故障。
3.典型應用場景
- 網絡通信:在虛電路分組交換網絡中,預分配緩沖區可優化數據包傳輸效率,減少丢包。
- 硬件接口:輸入/輸出緩沖器預分配可協調CPU與外設速度差異,如打印機或存儲設備。
- 實時系統:對時間敏感的應用(如音視頻處理)通過預分配保證數據處理連續性。
4.技術實現
- 靜态分配:系統初始化時分配固定大小的緩沖區,適用于資源需求可預測的場景。
- 邏輯隔離:為不同任務劃分獨立緩沖區,避免資源争用(如輸入與輸出緩沖區分開)。
緩沖器預分配通過提前規劃資源,在提升性能的同時增強系統可靠性,尤其適用于網絡、硬件接口及實時處理領域。實際應用中需根據場景權衡資源利用率與預分配容量。
分類
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