Ring Buffer 의 고급 용법 (커 널 KFIFO 와 유사)

Ring Buffer 의 고급 용법 (커 널 KFIFO 와 유사)

선행 코드

데이터 구조

데이터 입단 조작

데이터 출력 조작

대기 열 에서 읽 을 수 있 는 데이터 의 크기 가 져 오기

순환 대기 열 비우 기

선행 코드 Linux Kfifo .
데이터 구조
데이터 구조 에서 정 의 된 캐 시 구역 의 크기 는 반드시 2 의 n 이 어야 합 니 다. 물론 동적 으로 캐 시 구역 의 크기 를 분배 할 수도 있 습 니 다. 그러나 이 고급 용법 을 사용 하려 면 분 배 된 캐 시 구역 의 크기 는 2 의 n 차방 입 니 다.왜 이러 는 지 에 대해 서 는 먼저 궁금 증 을 남 겨 두 고 나중에 원인 을 보 자.

#define MIN(a, b) (((a) < (b)) ? (a) : (b)) /*  a b     */

#define RING_BUFFER_SIZE       4096	//      2 n            

typedef struct {
    char buffer[RING_BUFFER_SIZE];  /*     ,      2 n            */
    unsigned int size;              /*         unsigned  */
    unsigned int in;                /*           unsigned  */
  	unsigned int out;               /*           unsigned  */
} RingBuffer_t;

데이터 입 대 조작
먼저 데이터 입대 조작 을 살 펴 보고 다음 과 같은 몇 가지 상황 으로 나 누 어 분석 합 니 다. 1. ringbuf_p->in 、ring_buf_p -> out 모두 size 보다 작 음;순환 대기 열 을 사용 하기 시작 하 는 단계 만 이 상황 입 니 다. size = MIN (size, ring buf p -> size - ring buf p -> in + ring buf p -> out) 을 분석 합 니 다.이 코드;코드 완성 은 size = MIN (size, ring buf p -> size - (ring buf p -> in - ring buf p -> out);왜냐하면buf_p -> in 은 포인터, ringbuf_p -> out 는 포인터 입 니 다. (ring buf p -> in - ring buf p -> out) 는 순환 캐 시 영역 이 사용 되 고 있 는 크기 입 니 다. ringbuf_p -> size - (ring buf p -> in - ring buf p -> out) 는 순환 캐 시 구역 에 사용 되 지 않 은 크기 이 며, 곧 기록 할 데이터 크기 와 비교 하여 비교적 작 으 며, 입력 한 데이터 가 경 계 를 넘 거나 원래 의 데 이 터 를 덮어 쓰 지 않도록 합 니 다.len = MIN (size, ring buf p -> size - (ring buf p -> in & (ring buf p -> size - 1) 을 보고 있 습 니 다.이 문 구 는 어떤 사람 은 (ring buf p -> in & (ring buf p -> size - 1) 가 무슨 뜻 인지 잘 이해 하지 못 할 수도 있 습 니 다. 사실은 ringbuf_p->in % ring_buf_p -> size 의 역할 은 똑 같 습 니 다. 바로 나머지 를 취 하 는 것 입 니 다.그러나 (ring buf p -> in & (ring buf p -> size - 1) 의 코드 집행 효율 은 ringbuf_p->in % ring_buf_p -> size 가 매우 높 습 니 다. 실시 간 요구 가 높 은 사용 장면 에서 코드 의 집행 효율 은 매우 까다 로 운 것 입 니 다.이것 은 또 두 가지 상황 으로 나 누 어 토론 해 야 하 는데, 첫 번 째 size 는 ring 보다 작다.buf_p->size - (ring_buf_p->in & (ring_buf_p->size - 1));이 는 순환 캐 시 구역 의 후반 부 에 사용 되 지 않 은 크기 가 기록 할 데이터 크기 를 충분히 내 려 놓 을 수 있 음 을 나타 낸다. 데 이 터 는 한 번 이면 순환 캐 시 구역 에 완전히 쓸 수 있다.두 번 째 size 는 ring 보다 크다buf_p->size - (ring_buf_p->in & (ring_buf_p->size - 1));이 는 순환 캐 시 구역 의 후반 부 에 사용 되 지 않 은 크기 로 기록 할 데이터 크기 를 내 려 놓 을 수 없습니다. 데 이 터 는 두 번 으로 나 누 어야 순환 캐 시 구역 에 쓸 수 있 습 니 다.첫 번 째 기록 은 후반 부 에 남 은 캐 시 영역 크기 를 사용 하고 두 번 째 기록 은 남 은 기록 되 지 않 은 데이터 크기 를 순환 캐 시 영역의 첫 주소 부터 기록 합 니 다 (이것 은 순환 버퍼 의 역할 입 니 다. 작은 실제 물리 적 메모 리 를 사용 하여 선형 캐 시 를 실현 합 니 다).2、ring_buf_p -> in 크기 이상, ringbuf_p -> out 크기 보다 작 음;혹은 ringbuf_p->in 、ring_buf_p -> out 은 모두 size 보다 크다.이러한 상황 이 야 말로 고급 용법 을 바 꿀 때 데이터 의 기록 과 읽 기 로 인해 포인터 영역 에서 포인터 의 크기 가 size 의 크기 를 초과 하 는 것 을 나타 낸다. unsigned， ， size ， ， ， ， ， ， unsigned char, 254 + = 1, 255 ， 255 11111111， 255+1， 100000000， unsigned char ， “ ” ， 255+1 0， 。 2 n ， 2 n ， unsigned char, size 2 8 ， 256，unsigned char 0~255 。 size 2 7 ， 128 ，size unsigned char ， unsigned char size 。 size 2 n (ring_buf_p->in & (ring_buf_p->size - 1))

unsigned int RingBufferPut(RingBuffer_t *ring_buf_p, void *buffer, hd_u32_t size)
{
   unsigned int len = 0;
   if(ring_buf_p == NULL ||  buffer == NULL) {
       return -1;
   }
   size = MIN(size, ring_buf_p->size - ring_buf_p->in + ring_buf_p->out);
   /* first put the data starting from fifo->in to buffer end */
   len  = MIN(size, ring_buf_p->size - (ring_buf_p->in & (ring_buf_p->size - 1)));
   memcpy(ring_buf_p->buffer + (ring_buf_p->in & (ring_buf_p->size - 1)), buffer, len);
   /* then put the rest (if any) at the beginning of the buffer */
   if (size - len > 0) {
       memcpy(ring_buf_p->buffer, (char *)buffer + len, size - len);
   }
   ring_buf_p->in += size;
   return size;
}

데이터 출력 조작
먼저 데이터 입대 조작 을 살 펴 보고 입대 설명 을 참고 하 세 요.

unsigned int RingBufferGet(RingBuffer_t *ring_buf_p, void *buffer, hd_u32_t size)
{
  unsigned int len = 0;
  if(ring_buf_p == NULL || buffer == NULL) {
  	return -1;
  }
  size  = MIN(size, ring_buf_p->in - ring_buf_p->out);
  /* first get the data from fifo->out until the end of the buffer */
  len = MIN(size, ring_buf_p->size - (ring_buf_p->out & (ring_buf_p->size - 1)));
  memcpy(buffer, ring_buf_p->buffer + (ring_buf_p->out & (ring_buf_p->size - 1)), len);
  /* then get the rest (if any) from the beginning of the buffer */
  if (size - len > 0) {
      memcpy((char *)buffer + len, ring_buf_p->buffer, size - len);
  }
  ring_buf_p->out += size;
  return size;
}

대기 열 에서 읽 을 수 있 는 데이터 의 크기 가 져 오기

unsigned int RingBufferLen(const RingBuffer_t *ring_buf_p)
{
   return (ring_buf_p->in - ring_buf_p->out);
}

순환 대기 열 비우 기

void RingBufferClear(RingBuffer_t *ring_buf_p)
{
  ring_buf_p->in = 0;
  ring_buf_p->out = 0;
}