Aquí hay un desglose de la entrada y el almacenamiento en búfer de salida:
Buffering de entrada:
* Cómo funciona: Cuando un programa lee datos de un dispositivo de entrada (como un teclado, archivo o conexión de red), el sistema operativo no necesariamente recupera cada carácter o byte individualmente. En cambio, lee una parte de los datos (el tamaño del búfer) a la vez y los almacena en el búfer de entrada. El programa luego se lee de este búfer. Solo cuando el búfer está vacío, el sistema operativo realiza otra operación de lectura desde el dispositivo de entrada.
* Beneficios:
* Llamadas de sistema reducido: Menos llamadas al sistema operativo para leer datos, ahorrar tiempo.
* Eficiencia mejorada: Leer bloques de datos más grandes es más rápido que leer personajes o bytes individuales.
* búfer de línea: Un caso especial en el que se llena el búfer de entrada hasta que se encuentra un carácter de nueva línea (como presionar ENTER). Esto es común para los programas interactivos.
* Ejemplo: Imagina leer un archivo grande. Sin amortiguar, cada personaje requeriría una interacción separada con el dispositivo de almacenamiento (disco duro, SSD). Con el almacenamiento en búfer, se lee un bloque grande a la vez, y el programa accede a los datos del búfer en la memoria, que es mucho más rápido.
Buffering de salida:
* Cómo funciona: Cuando un programa escribe datos en un dispositivo de salida (como una pantalla, archivo o conexión de red), no necesariamente envía cada byte o carácter de inmediato. En cambio, los datos se escriben en un búfer de salida. El sistema operativo elimina periódicamente (vacía) el búfer y envía su contenido al dispositivo de salida.
* Beneficios:
* Llamadas de sistema reducido: Menos interacciones con el dispositivo de salida.
* Eficiencia mejorada: Enviar grandes bloques de datos es más eficiente que enviar unidades individuales.
* Batching: Permite la agrupación de resultados relacionados, lo que hace que el proceso de escritura sea más organizado.
* Ejemplo: Impresión de un documento grande. Escribir cada personaje individualmente a la impresora sería extremadamente lento. Con el almacenamiento en búfer, los datos se acumulan en el búfer y luego se envían a la impresora en bloques más grandes, lo que resulta en una experiencia de impresión mucho más rápida.
Tipos de amortiguación:
* Totalmente amortiguado: El búfer se llena por completo antes de ser enjuagado.
* Línea tamponada: El búfer se descarga cuando se encuentra un personaje de Newline.
* sin topar: No se usa búfer; Cada operación de E/S se realiza de inmediato. Esto generalmente es menos eficiente.
Enjuagando el búfer:
Es crucial comprender que el sistema operativo podría no siempre enjuagar el búfer de inmediato. A veces, debe decirle explícitamente al sistema que enjuague el búfer (usando funciones como `fflush ()` en C o métodos similares en otros idiomas) para garantizar que todos los datos se escriban en el dispositivo de salida. Esto es particularmente importante si su programa termina inesperadamente antes de que el búfer se descarte; De lo contrario, los datos podrían perderse.
En resumen, el almacenamiento en búfer de entrada y salida es una técnica de optimización fundamental que mejora significativamente el rendimiento de las operaciones de E/S al reducir la sobrecarga de llamadas frecuentes del sistema y utilizar transferencias de datos masivas más eficientes. Comprender el búfer es esencial para escribir programas eficientes y confiables.