بافر در حافظه رم قسمتی است که برای ذخیره سازی اطلاعات موقت از آن استفاده می شود. احتمال دارد متوجه شده باشید، هنگامی که دستورات زیادی را با تایپ کردن پشت سر هم در کیبورد زمان هنگ کردن کامپیوترتان ارسال می کنید، بعد از گذشت چند ثانیه منتظر ماندن، دستورات شما به ترتیب اجرا می شوند. در حقیقت دستورات شما در مکانی به نام بافر در حافظه رم یا همان حافظه بافر سیستم ذخیره می شوند. پس از اینکه سیستم از هنگی خارج شد، بافر تمام دستورات شما را به درستی پردازش می کند و در حافظه رم قرار می دهد. در این مطلب همه چیز را در مورد حافظه بافر توضیح می دهیم.
حافظه بافر چیست؟
حافظه بافر یا حافظه میانگیر یک ناحیه موقت در حافظه سیستم است که برای ذخیره داده ها در مدت زمان کوتاهی مورد استفاده قرار می گیرد. مهم ترین وظیفه بافر این است که تطبیق سرعت یا نرخ جریان داده بین دو بخش یا دستگاه مختلف را به طور دقیق فراهم کند. هنگامی که دو قسمت یا دو دستگاه با نرخ های مختلف داده با یکدیگر مبادله می کنند، عملکرد رم بافر مانند یک واسط میانی این اطلاعات را از یک بخش به بخش دیگر منتقل کرده و با ایجاد یک لایه میانی، هماهنگی و موازنه در جریان داده را آسان تر می کند. استفاده از حافظه بافر میزان اثر بخشی سیستم را بالا می برد؛ زیرا این حافظه به تسریع فرآیندهای انتقال داده کمک می کند.
مزایای حافظه بافر در سیستم ها و انواع دستگاه ها
از مهم ترین مزیت های وجود بافر در سیستم ها و دستگاه ها مختلف می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- با استفاده از حافظه بافر، سیستم می تواند به طور بهینه تری با حجم متغیر داده ها مدیریت شود و از هدر رفت اطلاعات جلوگیری کند.
- رم بافر به سیستم این امکان را می دهد که داده ها را پیش بینی کرده و آن ها را در حافظه میانگیر ذخیره کند تا باعث بهبود نرخ انتقال داده ها شود.
- با استفاده از حافظه بافر، سیستم ها بهبود یافته و کارایی و عملکرد بهتری خواهند داشت. این حافظه به بهینه سازی فرآیندهای انتقال داده کمک زیادی می کند.
- حافظه بافر سبب افزایش پایداری سیستم می شود و از هدر رفت داده ها در مسیر انتقال جلوگیری می کند.
- رم بافر به سیستم این امکان را می دهد که وقتی دو دستگاه با سرعت مختلف اطلاعات را منتقل می کنند، سرعت جریان داده را متعادل و سپس هماهنگ سازد.
- حافظه بافر سبب کاهش احتمال تداخل و تضاد در جریان داده میان دستگاه ها یا قسمت های مختلف سیستم می شود. این کاهش اشکال در انتقال به بهبود داده ها کمک زیادی می کند.
کاربرد حافظه بافر یا میانگیر چیست؟
از بین کاربردهای حافظه بافر می توان به موارد زیر اشاره کرد:
جبران اختلاف سرعت بین ارسال و دریافت داده
یکی از اصلی ترین وظایف حافظه بافر، جبران اختلاف سرعت بین نقطه ارسال و نقطه دریافت داده ها است. اگر سرعت فرستنده داده، از گیرنده کمتر باشد، گیرنده قسمتی از فضای خود را به عنوان بار کنار گذاشته تا روند دریافت و پردازش داده ها متوقف نشود. علاوه بر کامپیوترها، مودم ها، پرینترها و دیگر دستگاه ها نیز برای خودشان حافظه بافر دارند.
اگر دستگاه پرینتر شما حافظه بافر نداشته باشد کامیپوتر شما اطلاعات بسیار کمی را به پرینتر ارسال می کند تا پرینتر بتواند سریعا آن را پردازش کرده و پاسخ کامپیوتر را با شکل خروجی مناسب بدهد. با وجود یک بافر، کامپیوتر می تواند اطلاعات را تقریبا با تمام سرعت خود ارسال کرده تا جایی که حافظه بافر کامل شود. این اطلاعات توسط پردازشگر پرینتر از حافظه بافر پرینتر به ترتیب فراخوانی می شود و سپس خروجی مناسب به کامپیوتر ارسال خواهد شد.
برای جلوگیری از این مشکل حافظه رم کامپیوتر قسمتی از فضای خود را به عنوان حافظه بافر تعیین می کند. سپس به جای اینکه داده بایت به بایت از دیسک به حافظه رم منتقل شوند، حجم بیشتری از داده های موجود روی دیسک در بخشی از حافظه بافر ذخیره می شوند. هنگامی که کاربر در حال مشاهده ۵۰ مگابایت اول است، مابقی داده ها به مرور زمان و به ترتیب به رم منتقل شده و برای پخش آماده می شوند. بدین ترتیب اختلاف سرعت بین درایو نوری و حافظه رم جبران شده و کاربران دیگر متوجه این اختلاف سرعت نمی شوند.
ذخیره سازی اطلاعات ورد
هنگامی که برای اولین بار یک فایل ورد را ذخیرده می کنید، ممکن است این زمان ذخیره سازی کمی طول بکشد. اما دفعات بعدی که قصد داشته باشید همان فایل را ذخیره کنید، مدت زمانی که طول می کشد تا فایل ذخیره شود از مراحل اول کمتر است. دلیل این موضوع این است که سند ابتدایی که شما آن را ذخیره کرده اید در حافظه بافر وجود دارد و هنگامی که به طور مجدد آن را ویرایش می کنید، دیگر به بازنویسی فایل از هارد دیسک نیاز ندارد.
دسترسی سریع به دادهای پیشین
ممکن است شما نیز متوجه شده باشید که اولین اجرای یک برنامه روی کامپیوتر از سری های بعدی بیشتر است. به عنوان مثال تصور کنید که یک بازی را روی رایانه خود نصب کرده اید، این بازی بار اول با سرعت کمتری نسبت به بار دوم اجرا می شود. این موضوع به علت وجود بافر در حافظه رم کامپیوتر رخ می دهد. در حقیقت بافر داده های کلیدی و مورد نیاز نرم افزار را در خود ذخیره می کند و بعد از اجرای مجدد برنامه لازم نیست که دیگر این اطلاعات از هارد دیسک به حافظه رم انتقال داده شوند.
دیگر کاربردها
بسیاری از تجهیزات کامپیوتری مثل اسکنر، رایانه، دوربین عکاسی، مودم و … حافظه بافر دارند. این تجهیزات از حافظه بافر استفاده می کنند تا اختلاف سرعت آن هنگام انتقال و تبادل داده با دیگر نرم افزارها و سخت افزارها جبران شود.
تفاوت حافظه کش و حافظه بافر
بسیاری از افراد حافظه کش را با حافظه بافر مشابه یکدیگر می دانند، اما این دو تفاوت های زیادی با هم دارند. از مهم ترین تفاوت های حافظه کش و بافر می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- معمولا از حافظه کش به منظور افزایش سرعت استفاده می شود، در حالی که برای ایجاد هماهنگی سرعت می توان از حافظه بافر استفاده کرد.
- در حافظه کش اطلاعات مهم و تکراری وجود دارد تا پردازنده بتواند، دستورات را سریع تر اجرا کند. اما حافظه بافر زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که سرعت یک دستگاه از دستگاه های دیگر بیشتر باشد. مثل داریور نوری و حافظه رم کامپیوتری.
- حافظه کش به عنوان یک حافظه کوچک و سریع درون پردازنده استفاده می شوند. هدف مهم این حافظه، بهبود سریع دسترسی به داده ها از طریق پردازنده است، در حالی که بافر در دستگاه های مختلف و سیستم ها برای مدیریت جریان داده کاربرد دارد. اصلی ترین هدف بافر مدیریت جریان داده ها بین دو دستگاه یا سیستم است.
امیدواریم مطالب این مقاله برای شما عزیزان مفید بوده باشد. در پایان پیشنهاد می کنیم مقالات حافظه رم مجازی، کنترل کامپیوتر از راه دور و شبکه کردن کامپیوتر را مطالعه کنید.
منبع : آرگا
