Java中IO缓冲区的原理是什么?
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如果是边读边写,就会很慢,也伤硬盘。缓冲区就是内存里的一块区域,把数据先存内存里,然后一次性写入,类似数据库的批量操作,这样效率比较高。
调用I\O操作的时候,实际上还是一个一个的读或者写,关键就在,CPU只有一个,不论是几个核心。CPU在系统调用时,会不会还要参与主要操作?参与多次就会花更多的时间。
系统调用时,若不用缓冲,CPU会酌情考虑使用 中断。此时CPU是主动地,每个周期中都要花去一部分去询问I\O设备是否读完数据,这段时间CPU不能做任何其他的事情(至少负责执行这段模块的核不能)。所以,调用一次读了一个字,通报一次,CPU腾出时间处理一次。
而设置缓冲,CPU通常会使用 DMA 方式去执行 I\O 操作。CPU 将这个工作交给DMA控制器来做,自己腾出时间做其他的事,当DMA完成工作时,DMA会主动告诉CPU“操作完成”。这时,CPU接管后续工作。在此,CPU 是被动的。DMA是专门 做 I\O 与 内存 数据交换的,不仅自身效率高,也节约了CPU时间,CPU在DMA开始和结束时做了一些设置罢了。
所以,调用一次,不必通报CPU,等缓冲区满了,DMA 会对C PU 说 “嘿,伙计!快过来看看,把他们都搬走吧”。
综上,设置缓冲,就建立了数据块,使得DMA执行更方便,CPU也有空闲,而不是呆呆地候着I\O数据读来。从微观角度来说,设置缓冲效率要高很多。尽管,不能从这个程序上看出来。 几万字的读写\就能看到差距
调用I\O操作的时候,实际上还是一个一个的读或者写,关键就在,CPU只有一个,不论是几个核心。CPU在系统调用时,会不会还要参与主要操作?参与多次就会花更多的时间。
系统调用时,若不用缓冲,CPU会酌情考虑使用 中断。此时CPU是主动地,每个周期中都要花去一部分去询问I\O设备是否读完数据,这段时间CPU不能做任何其他的事情(至少负责执行这段模块的核不能)。所以,调用一次读了一个字,通报一次,CPU腾出时间处理一次。
而设置缓冲,CPU通常会使用 DMA 方式去执行 I\O 操作。CPU 将这个工作交给DMA控制器来做,自己腾出时间做其他的事,当DMA完成工作时,DMA会主动告诉CPU“操作完成”。这时,CPU接管后续工作。在此,CPU 是被动的。DMA是专门 做 I\O 与 内存 数据交换的,不仅自身效率高,也节约了CPU时间,CPU在DMA开始和结束时做了一些设置罢了。
所以,调用一次,不必通报CPU,等缓冲区满了,DMA 会对C PU 说 “嘿,伙计!快过来看看,把他们都搬走吧”。
综上,设置缓冲,就建立了数据块,使得DMA执行更方便,CPU也有空闲,而不是呆呆地候着I\O数据读来。从微观角度来说,设置缓冲效率要高很多。尽管,不能从这个程序上看出来。 几万字的读写\就能看到差距
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如果是边读边写,就会很慢,也伤硬盘。缓冲区就是内存里的一块区域,把数据先存内存里,然后一次性写入,类似数据库的批量操作,这样效率比较高。
调用I\O操作的时候,实际上还是一个一个的读或者写,关键就在,CPU只有一个,不论是几个核心。CPU在系统调用时,会不会还要参与主要操作?参与多次就会花更多的时间。
系统调用时,若不用缓冲,CPU会酌情考虑使用 中断。此时CPU是主动地,每个周期中都要花去一部分去询问I\O设备是否读完数据,这段时间CPU不能做任何其他的事情(至少负责执行这段模块的核不能)。所以,调用一次读了一个字,通报一次,CPU腾出时间处理一次。
而设置缓冲,CPU通常会使用 DMA 方式去执行 I\O 操作。CPU 将这个工作交给DMA控制器来做,自己腾出时间做其他的事,当DMA完成工作时,DMA会主动告诉CPU“操作完成”。这时,CPU接管后续工作。在此,CPU 是被动的。DMA是专门 做 I\O 与 内存 数据交换的,不仅自身效率高,也节约了CPU时间,CPU在DMA开始和结束时做了一些设置罢了。
所以,调用一次,不必通报CPU,等缓冲区满了,DMA 会对C PU 说 “嘿,伙计!快过来看看,把他们都搬走吧”。
综上,设置缓冲,就建立了数据块,使得DMA执行更方便,CPU也有空闲,而不是呆呆地候着I\O数据读来。从微观角度来说,设置缓冲效率要高很多。尽管,不能从这个程序上看出来。 几万字的读写\就能看到差距
调用I\O操作的时候,实际上还是一个一个的读或者写,关键就在,CPU只有一个,不论是几个核心。CPU在系统调用时,会不会还要参与主要操作?参与多次就会花更多的时间。
系统调用时,若不用缓冲,CPU会酌情考虑使用 中断。此时CPU是主动地,每个周期中都要花去一部分去询问I\O设备是否读完数据,这段时间CPU不能做任何其他的事情(至少负责执行这段模块的核不能)。所以,调用一次读了一个字,通报一次,CPU腾出时间处理一次。
而设置缓冲,CPU通常会使用 DMA 方式去执行 I\O 操作。CPU 将这个工作交给DMA控制器来做,自己腾出时间做其他的事,当DMA完成工作时,DMA会主动告诉CPU“操作完成”。这时,CPU接管后续工作。在此,CPU 是被动的。DMA是专门 做 I\O 与 内存 数据交换的,不仅自身效率高,也节约了CPU时间,CPU在DMA开始和结束时做了一些设置罢了。
所以,调用一次,不必通报CPU,等缓冲区满了,DMA 会对C PU 说 “嘿,伙计!快过来看看,把他们都搬走吧”。
综上,设置缓冲,就建立了数据块,使得DMA执行更方便,CPU也有空闲,而不是呆呆地候着I\O数据读来。从微观角度来说,设置缓冲效率要高很多。尽管,不能从这个程序上看出来。 几万字的读写\就能看到差距
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