FIFO心得.
fifo先进先出原理
fifo先进先出原理先进先出(First-In-First-Out, FIFO)是一种常见的数据存储和处理方式,它遵循一个简单的原则:最先进入的数据最先被处理或取出。
FIFO原理在计算机科学和电子工程中被广泛应用,一些典型的应用包括缓冲区、队列、调度算法和存储器管理。
接下来,我将详细介绍FIFO原理及其应用。
FIFO原理从字面上可以理解为“先进先出”,类似于队列理论中的排队模型。
假设有一条串行数据流,数据按照顺序进入一个容器或缓冲区,并按照相同的顺序离开。
数据可以是任何形式的,例如数字、字节、字符或者数据包。
FIFO原理的关键在于数据存储和处理的顺序。
当新的数据到达时,它被添加到容器的末尾,而最早到达的数据则从容器的开头被移除。
这就确保了每个数据项都遵循了“先进先出”的原则。
换句话说,数据在容器中被处理的顺序与它们进入容器的顺序相同。
FIFO原理可以通过一个简单的例子来理解。
考虑一个咖啡馆的咖啡杯架,顾客来到咖啡馆后,他们在杯架上取一只空杯子,并在架子的尽头放上一只新的满杯子。
当员工准备好制作咖啡时,他们会从杯架的一侧取出第一只空杯子,制作咖啡并交给顾客。
这样就确保了每个顾客依次得到自己的咖啡,遵循了先进先出的原则。
FIFO原理在计算机科学和电子工程中有广泛的应用。
其中一个典型的应用是队列。
队列是一种线性数据结构,它允许在一端(尾端)插入数据,而在另一端(头端)删除数据。
数据项通过队列“排队”进入和离开。
队列的操作包括入队(enqueue)和出队(dequeue)。
入队操作在队列的尾部插入数据项,而出队操作则移除队列的头部数据项。
队列的操作遵循FIFO原则,因此最早进入队列的数据项将最先出队。
队列的应用非常广泛,其中一个重要的应用是操作系统中的进程调度。
在多道程序设计环境中,操作系统需要决定执行哪个进程。
调度算法选择队列中的第一个进程,并分配处理器时间给它。
然后,该进程完成后,它会被移出队列,而下一个进程则成为新的队列头部。
fifo特点及种类
fifo特点及种类FIFO(First-in, First-out)是一种常见的数据结构,它的特点是按照元素进入的顺序进行处理,先进入的元素先处理,后进入的元素后处理。
FIFO可以用于多种场景,包括计算机中的进程调度、缓存管理、队列等。
FIFO的特点主要有以下几个方面:1. 公平性:FIFO保证了公平性,即先到先服务。
先进入队列的元素会被优先处理,后进入队列的元素会被放在队列的尾部等待。
2. 简单性:FIFO是一种简单的数据结构,实现起来比较容易。
它只需要一个指向队列头和尾的指针,并且只需要实现入队和出队两个操作。
3. 高效性:FIFO的入队和出队操作的时间复杂度都是O(1),即常数时间复杂度。
这使得FIFO在实际应用中具有高效性。
根据应用场景和具体实现方式的不同,FIFO可以分为多种种类,下面介绍几种常见的FIFO:1. 队列缓存:在计算机中,FIFO常用于实现队列缓存。
队列缓存是一种用于提高数据读写效率的缓存结构。
数据被按照进入的顺序放入队列中,然后按照出队的顺序被读取或写入。
这种缓存结构可以减少数据的等待时间,提高系统的响应速度。
2. 进程调度:在操作系统中,FIFO被用于进程调度。
进程是计算机中正在运行的程序的实例,操作系统通过调度算法来决定哪个进程获得CPU的执行时间。
FIFO调度算法按照进程进入就绪队列的顺序进行调度,先进入就绪队列的进程会被优先执行。
3. 队列数据结构:队列是一种常见的数据结构,它可以使用FIFO 方式进行操作。
队列可以实现先进先出的数据存储和读取方式,常用于解决需要按顺序处理数据的问题。
在队列中,新的元素被添加到队列的尾部,而读取操作则从队列的头部进行。
4. 管道通信:在操作系统中,管道通信是一种进程间通信的方式,其中FIFO被用于实现管道。
管道是一个单向的通道,数据从一个进程通过管道传递给另一个进程。
管道中的数据按照FIFO的顺序进行传递,先进入管道的数据会被先传递给另一个进程。
异步fifo的工作原理
异步fifo的工作原理今天咱们来唠唠异步FIFO这个超有趣的东西哦。
你可以把异步FIFO想象成一个特别的小仓库,这个小仓库是用来存放数据的呢。
不过它可有点特别,和咱们平常那种规规矩矩同步的仓库不太一样。
异步FIFO主要是在不同时钟域之间工作的。
就好比啊,有两个世界,一个世界的节奏快,另一个世界的节奏慢,异步FIFO就在这两个节奏不一样的世界之间搭起了一座数据的桥梁。
那它怎么存数据呢?当有数据要进来的时候,就像是有人要往这个小仓库里送货。
在写端口这边,有一个写指针,这个写指针就像一个小向导,它告诉大家数据应该放在仓库的哪个位置。
每次有新的数据要存进来,写指针就会指向下一个空闲的地方。
就像我们在图书馆书架上找空位放书一样,写指针就是那个帮我们找空位的小助手。
再说说读这边吧。
读端口有个读指针,这个读指针就负责从仓库里取数据。
它就像一个小管家,知道哪些数据已经被取走了,哪些还在仓库里等着被取。
读指针也是一步一步地移动,每次取走一个数据,就会指向下一个要取的数据的位置。
这里面有个超关键的东西,就是空满标志的判断。
你想啊,如果仓库满了,还往里塞东西,那不就乱套了嘛;或者仓库都空了,还在傻乎乎地去取数据,那也不行呀。
对于空满标志的判断呢,其实有点小巧妙。
因为是异步的,时钟不一样,所以不能简单地用一个计数器来判断。
一般会采用一些特殊的编码方式,像是格雷码。
为啥用格雷码呢?这就像是给这个小仓库的货物管理上了一道保险。
格雷码的好处就是相邻的码值只有一位不同。
这样在不同时钟域转换的时候,就不容易出错啦。
比如说,写指针和读指针在判断满的时候,不是简单地看数字大小哦。
因为时钟不一样,数字可能会乱套。
用格雷码就不一样啦,它能很准确地判断出是不是真的满了。
就好像是两个人在不同的节奏下数数,但是通过一种特殊的规则,能准确知道什么时候仓库满了。
还有哦,异步FIFO的深度也是个很重要的概念。
深度就像是这个小仓库的大小。
如果数据来的太快,而读的速度又跟不上,那仓库就得大一点,不然就容易满了溢出来。
数据队列实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景数据结构是计算机科学中一个重要的基础学科,其中队列作为一种常用的数据结构,在计算机科学和实际应用中具有广泛的应用。
队列是一种先进先出(FIFO)的线性表,它允许在表的一端进行插入操作,在另一端进行删除操作。
本实验旨在通过实现队列的基本操作,加深对队列数据结构概念和特性的理解,并掌握其在实际应用中的运用。
二、实验目的1. 理解队列数据结构的概念和特性。
2. 掌握队列的存储结构,包括顺序存储和链式存储。
3. 熟悉队列的基本操作,如入队、出队、队列长度、队列状态判断等。
4. 通过实际编程,提高数据结构应用能力。
三、实验内容1. 队列的顺序存储结构实现:- 定义队列结构体,包含队列长度、队列最大长度、队列首尾指针等。
- 实现队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作。
2. 队列的链式存储结构实现:- 定义队列节点结构体,包含队列数据、指针等。
- 实现队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作。
3. 队列的实际应用:- 使用队列实现广度优先搜索(BFS)算法。
- 使用队列实现单链表反转。
- 使用队列实现表达式求值。
四、实验步骤1. 创建队列结构体,定义队列的基本属性和操作函数。
2. 实现队列的顺序存储结构,包括队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作。
3. 实现队列的链式存储结构,包括队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作。
4. 通过实际编程,验证队列的基本操作是否正确。
5. 使用队列实现实际应用,验证队列在解决问题中的应用价值。
五、实验结果与分析1. 顺序存储结构实现:- 队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作均能正常进行。
- 队列的顺序存储结构在插入和删除操作时,需要移动队列中的元素,因此时间复杂度为O(n)。
2. 链式存储结构实现:- 队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作均能正常进行。
vivado FIFO使用总结
概述在新型地检项目中使用FIFO进行数据传输,记录使用中遇到的问题vivado中调用IP及介绍运行环境vivado2017.41.在IP Catalog中查找FIFO,选择FIFO Generator2.弹出界面中,根据需要选择异步FIFO或同步FIFO,本项目中选择异步FIFO。
(一般选择带有1、2、4、5的选项)[MISSING IMAGE: , ]3.选择Native Ports,a部分表示是两种模式,一种标准FIFO,一种First Word Fall Through,这两种模式的区别在于标准模式下数据在读使能置1之后延迟一拍输出,First Word Fall Through模式下,读使能与数据同步输出。
b部分设置输入输出的数据位宽。
c部分,设置复位引脚,如果选中Reset Pin,则默认是异步复位,如果想单独复位读写,取消选中的 Enable Reset Synchronization,默认复位之后FULL标志为1,数据输出0,用户需要可自行在C部分更改。
4.选择Status Flags,在Handshaking Options中选中Valid Flag,默认拉高,有效利用此标志位,可以简化程序。
5.Data Counts,读写计数,可以不勾选。
6.最后一栏是设置好的一些状态。
问题及解决方法1.问题:使能与数据不是在相同钟下产生,数据写不进去。
解决:若使用读写时钟不同的FIFO,需要让写时钟、写使能、写数据同步,读时钟、读使能、读数据同步。
2.问题:标准FIFO数据延迟解决:如图所示,标准FIFO在rd_en拉高之后,延迟一个时钟周期,dout输出数据,此时若将数据再写入寄存器,则还需要延迟一个时钟周期,。
3. 对于异步FIFO,在使用时需要将复位的时间拉长,仿真中发现若FULL标志在设置IP核时置1,在37us左右才会置0,此时才可以将数据写入FIFO,将复位设置40us,仿真结果正确出现。
最经典的FIFO原理
最经典的FIFO原理FIFO(First-In-First-Out)原则是一种常用的队列调度算法,它遵循先进先出的原则。
也就是说,先进入队列的任务将首先被处理,后进入队列的任务将被推迟处理。
FIFO原则适用于各种情况,包括操作系统中的进程调度、存储器管理,以及网络传输中的数据包排队等。
FIFO原则的基本思想是使用一个队列来存储任务。
当一个任务到达时,它被放置在队列的末尾。
而当一个任务被处理完成后,它将从队列的头部被移除,以便下一个任务可以被处理。
这样,队列中任务的顺序始终保持不变,就会按照先进先出的原则进行处理。
FIFO原则的一个典型应用是在操作系统中的进程调度。
当多个进程同时请求处理器时间时,操作系统需要决定哪个进程将被执行。
FIFO原则可以被用来解决这个问题。
每当一个进程请求处理器时间时,它将被放置在一个就绪队列中。
当当前运行的进程完成后,下一个任务将从队列的头部被选出并执行。
这样,就保证了进程按照到达时间的顺序进行调度。
另一个领域是存储器管理。
在计算机系统中,存储器是有限的资源,多个进程需要共享它。
当存储器快满时,系统需要选择哪个进程的数据从存储器中移除,以便为新的数据腾出空间。
FIFO原则可以被用来确定哪个进程将被置换出存储器。
根据先进先出原则,最早进入存储器的进程将优先被置换出去,为新的进程腾出空间。
此外,FIFO原则还经常在网络传输中的数据包排队中使用。
当多个数据包需要通过网络传输时,它们必须按照其中一种顺序排队等待传输。
FIFO原则可以被用来确定数据包的传输顺序。
每当一个数据包到达时,它将被放置在队列的末尾。
而当一个数据包完成传输后,下一个数据包将从队列的头部被选取。
这样,数据包的传输顺序将按照到达顺序进行处理。
FIFO原则有几个重要的特点。
首先,它非常简单且容易实现。
由于任务的处理顺序始终保持不变,无需进行复杂的调度算法。
其次,FIFO原则保证了公平性。
先到达的任务将被优先处理,不会因为其他任务的插入而改变顺序。
页面置换算法心得
页面置换算法心得
页面置换算法是解决操作系统内存管理问题的一种常见算法。
在进行内存管理时,操作系统需要将内存中的某些页(或者叫帧)置换(即替换)出去,以便让新的页进入内存。
而页面置换算法就是在选择哪些页进行置换时,采用一定的策略进行选择的算法。
常见的页面置换算法有FIFO、LRU等。
FIFO算法的思想是将最先进入内存的页面置换出去,即采用先进先出的策略。
这种算法实现简单,但是会忽略页面的使用情况,可能造成不必要的页面置换。
LRU算法则采用最近最少使用的策略,即置换最久未被使用的页面。
这种算法可以更准确地预测哪些页面要被使用,但是实现相对复杂,需要记录页面访问时间戳。
在应用页面置换算法时,需要根据实际情况选择合适的算法。
具体来说,可以针对不同的应用场景来考虑选择不同的页面置换算法。
对于一些访问频繁、对内存要求较高的应用场景,可以考虑采用LRU 算法。
而对于一些没有明显的访问模式的应用场景,则可以采用FIFO 算法。
另外,在进行页面置换算法时,还需要考虑一些附加因素,比如内存大小、页面大小等等。
内存大小的限制会影响可用的页面数目,从而影响页面置换算法的选择。
而页面大小的不同也会影响页面置换算法的选择,因为不同的页面大小对LRU算法的实现也会有影响。
总结来说,页面置换算法是操作系统内存管理中的重要问题,采用不同的页面置换算法可以更加高效地管理内存。
在应用页面置换算法时,需要结合实际应用场景考虑不同的算法选择,同时也需要考虑内存大小、页面大小等因素。
fifo理解
FIFO是英文First In First Out的缩写,意为先进先出。
它是一种数据缓存器,与普通存储器的区别是没有外部读写地址线,使用起来非常简单,但缺点是只能顺序写入数据,顺序的读出数据,其数据地址由内部读写指针自动加1完成,不能像普通存储器那样可以由地址线决定读取或写入某个指定的地址。
FIFO存储器是系统的缓冲环节,如果没有FIFO存储器,整个系统就不可能正常工作,它主要有几方面的功能:
对连续的数据流进行缓存,防止在进机和存储操作时丢失数据。
数据集中起来进行进栈和存储,可避免频繁的总线操作,减轻CPU的负担。
允许系统进行DMA操作,提高数据的传输速度。
此外,FIFO芯片以其灵活、方便、高效的特性,逐渐在高速数据采集、高速数据处理、高速数据传输以及多机处理系统中得到越来越广泛的应用。
fifo课程设计报告20105220
课程设计报告题目:同步FIFO的设计姓名:**学号:********组员:罗文奇冷原野指导老师:杞宁杨小平目录目录............................................................................. 错误!未定义书签。
第1章课程设计的要求 .. (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的条件 (3)1.3 课程设计的要求 (3)第2章课程设计的内容 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 软件流程图 (3)2.3 Verilog代码阐述 (3)2.4 ModelSim验证 (5)第3章课程设计的心得 (13)第1章课程设计的要求1.1 课程设计的目的●通过运用Verilog语言编写程序,体会程序的逻辑性,掌握基本的程序开发的注意事项。
在实践中,学习掌握简单、周全的编程方法●掌握较大工程的基本开发技能●培养综合运用Modelsim,Quartus II工具进行硬件开发的能力●培养数字系统设计的基本能力●理解FIFO的定义与功能,掌握FIFO的verilog编写方法1.2 课程设计的条件●FIFO的定义与功能●Modelism仿真工具1.3 课程设计的要求●FIFO是英文First In First Out 的缩写,是一种先进先出的数据缓存器,他与普通存储器的区别是没有外部读写地址线,这样使用起来非常简单,但缺点就是只能顺序写入数据,顺序的读出数据,其数据地址由内部读写指针自动加1完成,不能像普通存储器那样可以由地址线决定读取或写入某个指定的地址。
●使用Verilog语言和Modelsim仿真器完成同步FIFO的设计和验证第2章课程设计的内容2.1 设计思路FIFO的核心部分即为一计数器,与指针。
通过计数器来决定当前栈的状态,通过指针来将数据按顺序写入或者读取。
由FIFO得的定义可以定义输入输入及内部变量:(图2)输入:data_in: 输入数据端口,位宽为8位;rd_en: 读使能端,当read_n=0时,可以读出数据;wr_en: 写使能端,当write_n=0时,可以写入数据;clock: 时钟信号,在时钟的正边沿进行采样;rst: 复位信号,当reset_n=0时,计数器及读写都被清零(即:读写地址指针都指向0)输出:data_out: 输出数据端口,位宽为8位;;full:FIFO状态信号,当full=1时,表明该FIFO存储器已经写满;empty:FIFO状态信号,当empty=1时,表明该FIFO存储器已经读空;2.2 软件流程图顶层模块划分及功能实现该同步fifo可划分为如下四个模块,如图1所示:①存储器模块(RAM)——用于存放及输出数据;②读地址模块(rd_addr) ——用于读地址的产生;③写地址模块(wr_addr)——用于写地址的产生④标志模块(flag_gen)---- 用于产生FIFO当前空满状态。
FIFO使用中的注意事项
FIFO使用中的注意事项FIFO在FPGA的设计中常常用来在异步时钟域之间进行数据传输。
FIFO就是first in first out 的缩写,看起来也就是一个数据管道,数据先到先出。
然而在使用中却有很多注意事项,少有不慎就有可能带来较深层次的bug,非常不好调试。
①FIFO在数据传递时,必须形成读方和写方的握手机制。
一般可通过FIFO 的emptyFlag和Fullflag实现。
即读方在发现Empty时,不进行读取,发现有数据时,再进行读取。
道理简单,然而实际使用时,由于若采用emptyFlag或Fullflag 来开始或停止写入/读取操作,将有可能在时序上出现一次错误——当Fullflag已经变高一个时钟后,写使能才会停止。
同理当emptyFlag已经变高后,读使能才会停止。
在默写情况下,这样的设计不仅仅会发生写数据丢失或者读数据重复(多处一个数据),还有可能会导致FIFO死掉,后面的所有数据都无法读写。
必须进行一次复位才能继续工作。
②FIFO的读写两方的信号还有可能涉及到数据量的握手信息的传递,需要格外注意的是,当读写双方,需要传递的数据是,具有时效性的时候,即写入方向FIFO内写入A1 ~AN共N个数据后,将N这个数据通知读出方,并认为读出方,将要读出的就是这N个数据。
然后由于FIFO的数据管道作用。
读出方按照N这个数据去读取数据时,有可能并不是这A1 ~AN个数据。
当读操作并不是从上电伊始就进行时,FIFO中将含有之前的残留数据。
即每次的新数据,仅仅是提供了一个使FIFO每次读走的数据与新写入的数据量相同的握手信息,却无法保证这N个数据的一个对应一个的映射关系。
当仅仅希望保证一个持续的数据流传输时,这样的设计是无错的,然而在进行具有时效性的数据传输时(如当前数据帧,必须在当前数据帧时间片内传递过去),将出现诡异的数据包串位现象。
③设计中FIFO的大小(深度)。
要注意的是,在分析FIFO深度的时候,要有一个回合(round)的概念,即从写入一次数据开始,到该数据被读走为止。
页面置换算法实验报告实验心得
页面置换算法实验报告实验心得
本次实验是关于页面置换算法的实验,页面置换算法是操作系统中一个非常重要的算法,用于管理内存中的页面。
在本次实验中,我们学习了三种页面置换算法:FIFO、LRU和OPT。
FIFO算法是最简单的页面置换算法,它按照页面进入内存的顺序来选择要被替换的页面。
但是FIFO算法存在一个问题,就是它无法考虑页面是否频繁使用,因此可能会大量使用不常用的页面,而且在内存不足时,会频繁地将常用的页面替换出去。
LRU算法是一种比较高效的页面置换算法,它按照页面最近的使用时间来选择要被替换的页面。
LRU算法考虑了页面的使用频率,能够保证常用的页面不会被替换出去,因此在内存不足时,LRU算法的性能比FIFO算法要好。
OPT算法是一种理论上最优的页面置换算法,它根据未来最长时间内不再使用的页面来选择要被替换的页面。
但是实际上,由于难以预测未来的页面使用情况,因此实际上很难实现OPT算法。
在实验中,我们使用了Python编程语言来模拟这三种页面置换算法,并对算法的性能进行了测试。
通过实验,我对页面置换算法有了更深入的了解,也提升了自己的编程能力。
DSP2812SCIFIFO模式调试心得
DSP2812SCIFIFO模式调试心得1、SCI通信格式中数据位数1~8与FIFO深度1~16SCI通信格式中的数据位数是指采用SCI传输数据时一帧数据的位数,一帧传输1~8位,则两帧传输2~16位;FIFO深度是指有多少数据存入到FIFO中时会产生中断请求事件,FIFO的深度设定时当然要大于所定义的数据格式的位数,数据位数一定的情况下,深度越大所发生的中断请求频率越低。
2、实际测试当波特率设定为19200时,以串口调试软件“xfcom21.exe”测试数据位分别为1~8,深度分别为1~16。
串口调试软件截图结果为:数据位<7位时,无论FIFO深度为多少,传输均错误,数据位为7或8位时,FIFO深度在大于数据位的情况下,传输均正确;且当数据位=深度时,传输的数据在自行设定的buffer数组中各位始终保持不变,稳定传输,当数据位小于8位时,buffer数组中各位轮流变换传输,且变换与FIFO深度与数据位数有关系。
说明对于FIFO堆栈深度的设定只影响中断产生事件的频率,SCI 串口传输时设定数据位数为7或8位传输较为稳定。
3、测试所用程序void InitSci(void){SciaRegs.SCICCR.bit.STOPBITS=0; //1位停止位SciaRegs.SCICCR.bit.PARITYENA=0; //禁止极性功能SciaRegs.SCICCR.bit.LOOPBKENA=0; //禁止回送测试模式功能SciaRegs.SCICCR.bit.ADDRIDLE_MODE=0; //空闲线模式SciaRegs.SCICCR.bit.SCICHAR=7; //8位数据位SciaRegs.SCICTL1.bit.TXENA=1; //SCIA模块的发送使能SciaRegs.SCICTL1.bit.RXENA=1; //SCIA模块的接收使能SciaRegs.SCIHBAUD=0;SciaRegs.SCILBAUD=0xC2; //波特率为19200SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFIFOXRESET=1; //重新使能发送FIFO 的操作SciaRegs.SCIFFTX.bit.SCIFFENA=1; //使能SCI FIFO的功能SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFST=0; //发送FIFO队列为空SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFINT=0; //没有产生发送FIFO中断SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXINTCLR=0; //没有清除TXFFINT的标志位SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFIENA=1; //使能发送FIFO中断SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFILIL=0; //发送中断级别为0,也就是当发送FIFO为空时发生中断SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFOVF=0; //接收FIFO没有溢出SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXOVF_CLR=1; //对RXFFOVF标志位没有影响SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFIFORESET=1; //重新使能接收FIFO 的操作SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFIFST=0; //接收FIFO队列为空SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFINT=0; //没有产生接收中断SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFINTCLR=1; //清除接收中断标志位SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFIENA=1; //使能FIFO接收中断SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFIL=8; //FIFO接收中断级别为8.也就是说当接收FIFO中有8个字符时发生中断SciaRegs.SCICTL1.bit.SWRESET=1; //重启SCI}DSP28_DefaultIsr.c文件下相应中断函数处:interrupt void SCIRXINTA_ISR(void) // SCI-A接收中断函数{int i;for(i=0;i<8;i++){buffer[i] = SciaRegs.SCIRXBUF.all; //接收数据}// if(strncmp(buffer,"hellodsp",8)==0)// {SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXINTCLR=1; //清除发送中断标志位,使其响应新的中断// }SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFIFORESET=0;SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFIFORESET=1;SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFINTCLR=1;PieCtrl.PIEACK.all=0x0100; //使得同组其他中断能够得到响应EINT; //开全局中断vcc}interrupt void SCITXINTA_ISR(void) // SCI-A发送中断函数{int i;for(i=0;i<8;i++){SciaRegs.SCITXBUF=buffer[i]; //发送数据}PieCtrl.PIEACK.all=0x0100; //使得同组其他中断能够得到响应EINT; //开全局中断}。
队列的心得体会
队列的心得体会队列是一种常见的数据结构,在计算机科学和软件开发中被广泛应用。
通过使用队列,可以有效地管理数据的进出顺序,实现数据的有序处理。
在学习和使用队列的过程中,我获得了以下的心得体会。
首先,队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,插入操作在队尾进行,删除操作在队首进行。
这种特性使得队列非常适合用于实现任务的调度和处理。
例如,操作系统中的进程调度就可以使用队列来管理各个进程的执行顺序。
只有队首的进程执行完毕,才能轮到下一个进程执行。
同样,在多线程编程中,队列也可以用来协调各个线程的执行顺序,避免线程间的竞争和冲突。
其次,队列的实现可以使用数组或链表等数据结构。
数组实现的队列具有固定的大小,所以在插入和删除操作时需要移动其他元素,效率较低。
而链表实现的队列可以根据需要动态分配内存空间,插入和删除操作的效率较高。
因此,根据实际需求选择合适的实现方式是很重要的。
另外,队列还可以用于解决实际问题。
例如,在银行业务中,客户排队等待办理业务就可以看作是一个队列模型。
先来的客户先办理业务,后来的客户需要等待前面的客户办理完毕后才能进行。
同样,在生产流水线中,产品从一道工序流到下一道工序也可以用队列来表示。
每个工序的完成时间不同,所以产品需要按照顺序进行下一道工序,以保证整个流程的顺畅进行。
最后,队列的有序性和稳定性是其重要的特点。
有序性意味着数据进入队列的顺序和离开队列的顺序是一致的,保证了数据的有序处理。
稳定性保证了数据不会被修改或删除,只有在合适的时机才会被取出。
这些特点使得队列可以用于多线程和并发编程中,提高程序的可靠性和性能。
综上所述,队列是一种非常实用的数据结构,在计算机科学和软件开发中有着广泛的应用。
通过学习和使用队列,我不仅掌握了队列的基本原理和特点,还学会了如何合理地运用队列来解决实际问题。
队列的心得体会不仅有助于提高编程能力,还对我在日常生活和工作中的一些问题有了更深入的理解。
fifo算法范文
fifo算法范文FIFO(First-In, First-Out)算法是一种在计算机科学中常用的调度算法,也被称为先进先出算法或队列算法。
它的核心思想是,先到达的任务会先得到执行,后到达的任务会等待。
FIFO算法通常应用于操作系统的进程调度、缓存管理、存储管理等领域,下面将详细介绍FIFO算法的原理、应用场景和优缺点。
FIFO算法的原理很简单,它将任务按照到达的先后顺序排列在一个队列中,当需要选择下一个任务执行时,从队列的头部选择即可。
新到达的任务被添加到队列的尾部,已经执行完成的任务被从队列中移除。
这种方式保证了任务的执行顺序符合先到先执行的原则。
FIFO算法的应用场景非常广泛。
首先,它可以用于操作系统的进程调度。
在多道程序环境下,操作系统需要按照一定的规则选择下一个要执行的进程。
FIFO算法可以保证进程按照到达的先后顺序得到执行,公平地分配CPU时间。
其次,FIFO算法也可以应用于缓存管理。
当缓存已满时,新到达的数据将替换掉最早进入缓存的数据,这样可以保证缓存中的数据总是最新的。
此外,FIFO算法还可以用于存储管理中的页面置换。
当内存中的页面不够用时,操作系统会选择最早进入内存的页面进行置换,以便为新的页面腾出空间。
尽管FIFO算法有着简单和直观的优点,但它也存在一些缺点。
首先,FIFO算法不考虑任务的优先级和执行时间,可能导致长时间等待高优先级的任务。
这种情况下,低优先级的任务可能占用了过多的资源,导致高优先级任务的响应时间延长。
其次,FIFO算法在缓存管理和页面置换中可能发生“抖动”现象。
当一些数据频繁被访问时,它一直位于队列的尾部,不会被替换出去,造成其他数据的访问频率下降,影响整体性能。
为了克服FIFO算法的缺点,人们提出了一些改进算法。
例如,最短作业优先算法(SJF)考虑了任务的执行时间,选择执行时间最短的任务优先执行。
最高响应比优先算法(HRRN)则综合考虑了任务的等待时间和执行时间,选择响应比最高的任务优先执行。
队列队形练习心得体会
队列队形练习心得体会队列队形练习心得体会写1000字队列是一种线性数据结构,具有先进先出(First In First Out,FIFO)的特点。
通过队列队形练习,我加深了对队列的理解,并从中收获了一些心得体会。
首先,队列队形练习能够有效培养团队合作意识。
在队列队形练习中,所有队员需要按照特定顺序排成一列,并且每个人的位置都是固定的。
这就要求队员们密切协作,相互间进行沟通和配合。
通过练习,我明白了每个人的位置和动作对整个队伍的影响,也逐渐明白了团队中个体间的相互关系以及彼此间的相互依赖。
其次,队列队形练习对个人的纪律性和执行力提出了很高的要求。
在队列队形练习中,每个队员都要遵守队形中的规则和要求,如保持身体直立、步伐稳定等。
同时还要注意节奏和步调的统一,这要求队员们具有非常强的纪律性和执行力。
通过练习,我逐渐养成了良好的个人习惯,学会了严格要求自己,并能够在实践中灵活运用。
此外,队列队形练习还能够提高个人的责任心和协调能力。
在练习中,每个队员都要承担起自己的责任,严格按照队形要求完成自己的动作,不得有差错。
同时,队员之间还需要相互协调,确保整个队伍的队形正确无误。
通过练习,我逐渐培养了自己的责任心,并学会了在团队中与他人有效沟通、协作和协调。
此外,队列队形练习对个人的身体素质和耐力也提出了一定的要求。
在队形练习中,队员们需要长时间站立和行走,并保持稳定的节奏和步伐。
这要求队员们具备一定的体力和耐力,能够适应长时间的训练和演练。
通过练习,我意识到自己需要更加注重身体锻炼,并定期进行有针对性的训练,以提升自己的身体素质和耐力。
此外,队列队形练习也能够培养个人的自信心和团队意识。
在练习中,每个队员都要站在队列中,并在固定的位置上完成自己的动作。
这要求队员们能够自信地展示自己的动作,并且相信自己的队友能够同样做好自己的位置和动作。
通过练习,我逐渐树立了自己的自信心,并且更加相信和依赖团队的力量。
最后,通过队列队形练习,我也意识到了团队合作和个人能力之间的相互关系。
队列的心得体会
队列的心得体会队列是一种非常重要的数据结构,它具有先进先出(FIFO)的特性,是日常生活和计算机科学中经常使用的一种数据结构。
通过使用队列,我们可以更好地组织和管理数据,提高效率,解决一些实际的问题。
首先,队列可以帮助我们在日常生活中更好地组织和管理任务。
想象一下,当你去超市购物时,经常会有长队排在收银台前。
如果没有队列这种数据结构,每个人都凭自己的意识随意排队,那将是一片混乱。
有了队列,我们可以根据先来先服务的原则,有序地排队等待结账,这样可以减少争吵和混乱,并提高整个购物过程的效率。
在计算机科学中,队列也是一种非常重要的数据结构。
在操作系统中,进程调度通常使用队列来调度各个进程。
操作系统根据进程的优先级将其放入队列中,然后按照先进先出的原则从队列中选择下一个要执行的进程。
这种调度方式可以保证公平性和高效性,避免某个进程长时间占用CPU资源,提高了整个系统的运行效率。
此外,队列还广泛应用于网络通信中。
在计算机网络中,传输数据的方式有两种:面向连接(connection-oriented)和无连接(connectionless)。
面向连接的传输需要先建立连接,然后按照连接的顺序逐个发送数据包,类似于队列中的先进先出。
而无连接的传输可以按照任意顺序发送数据包。
面向连接的传输方式可以确保数据的有序性和可靠性,通过队列的先进先出特性,我们可以保证数据包的正确接收和处理。
另一个应用队列的例子是消息队列(Message Queue)。
消息队列是一种在分布式系统中进行异步通信的方式,常用于解耦系统中的不同模块。
消息发送者将消息发送到队列中,然后消息接收者从队列中获取消息进行处理。
消息队列的优点是可以提高系统的可伸缩性和可靠性。
发送者和接收者之间的耦合度降低,系统可以更好地适应增加或减少模块的需求。
除了以上应用,队列还可以用于缓存处理。
在计算机系统中,当处理速度慢于数据产生速度时,就需要使用缓存来处理数据。
队列可以作为缓存的一种形式,将数据先存储在队列中,然后按照处理能力逐个取出进行处理。
页面淘汰算法实验报告
操作系统实验报告课题:页面淘汰算法专业:班级:学号:姓名:年月日目录一实验目的 (3)二实验要求 (3)三背景知识 (3)四总体设计 (4)五详细设计 (7)六运行结果分析 (9)七心得体会 (13)八参考文献 (14)附:源代码 (15)一、实验目的本实验主要对操作系统中请求分页式内存管理及其应用的一些关键算法进行模拟。
学生通过设计与实现Clock算法,能够加强对相应理论的理解,并对了解操作系统内部的基本处理原理与过程也有很多益处。
利用简单的数据结构,模拟实现操作系统中的页面置换机制,通过写程序模拟实现上述三种内存页面置换算法,使学生进一步掌握内存页面置换的方法。
对操作系统中内存的管理有一个实践上的认识。
1、用C语言编写OPT、FIFO、LRU三种置换算法。
2、熟悉内存分页管理策略。
3、了解页面置换的算法。
4、掌握一般常用的调度算法。
5、根据方案使算法得以模拟实现。
6、锻炼知识的运用能力和实践能力。
二、实验要求●设计随机页面序号产生程序,并说明随机的性能和其性能可能对算法的影响●编写页面淘汰算法(FIFO、OPT、LRU)●结果数据的显示或提取●结果数据的分析几点说明:●设计并绘制算法流程,附加说明所需的数据结构●如何标记时间的先后、最久的将来、最久未被使用●描述Clock算法的基本原理、必要的数据结构、算法执行流程图、编码实现。
1)初始化:输入作业可占用的总页框数,初始化置空。
2)输入请求序列:输入一个作业页号访问请求序列,依次占用相应页框,直至全部占用;3)Clock算法:当页框全部占用后,对于后续新的页号访问请求,执行Clock 算法,淘汰1个页面后装入新的页号。
4)显示当前分配淘汰序列:显示淘汰的页号序列。
三、背景知识:在操作系统当中,在进程运行过程中,若其访问的页面不在内存中而需把他们调入内存,但内存已无空闲空间时,为了保证该进程能够正常的运行,系统必须从内存中调出一页程序或数据送到磁盘的兑换区中,但是应该是哪个页面被调出,需根据一定的算法来确定。
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本文大部分内容来自Clifford E.Cummings的《Simulation and Synthesis Techniques for Asynchronous FIFO Design》,同时加上一些自己的一些理解,有兴趣的朋友可以阅读原文。
一、FIFO简介FIFO是英文First In First Out的缩写,是一种先进先出的数据缓存器,它与普通存储器的区别是没有外部读写地址线,这样使用起来非常简单,但缺点就是只能顺序写入数据,顺序的读出数据,其数据地址由内部读写指针自动加1完成,不能像普通存储器那样可以由地址线决定读取或写入某个指定的地址。
用途1:异步FIFO读写分别采用相互异步的不同时钟。
在现代集成电路芯片中,随着设计规模的不断扩大,一个系统中往往含有数个时钟,多时钟域带来的一个问题就是,如何设计异步时钟之间的接口电路。
异步FIFO是这个问题的一种简便、快捷的解决方案,使用异步FIFO可以在两个不同时钟系统之间快速而方便地传输实时数据。
用途2:对于不同宽度的数据接口也可以用FIFO,例如单片机位8位数据输出,而DSP可能是16位数据输入,在单片机与DSP连接时就可以使用FIFO来达到数据匹配的目的。
二、分类同步FIFO是指读时钟和写时钟为同一个时钟,在时钟沿来临时同时发生读写操作;异步FIFO是指读写时钟不一致,读写时钟是互相独立的。
三、FIFO的常见参数∙FIFO的宽度:即FIFO一次读写操作的数据位;∙FIFO的深度:指的是FIFO可以存储多少个N位的数据(如果宽度为N)。
∙满标志:FIFO已满或将要满时由FIFO的状态电路送出的一个信号,以阻止FIFO的写操作继续向FIFO中写数据而造成溢出(overflow)。
∙空标志:FIFO已空或将要空时由FIFO的状态电路送出的一个信号,以阻止FIFO的读操作继续从FIFO中读出数据而造成无效数据的读出(underflow)。
∙读时钟:读操作所遵循的时钟,在每个时钟沿来临时读数据。
∙写时钟:写操作所遵循的时钟,在每个时钟沿来临时写数据。
===============================分隔符==============================1读写指针的工作原理读指针:总是指向下一个将要被写入的单元,复位时,指向第1个单元(编号为0)。
写指针:总是指向当前要被读出的数据,复位时,指向第1个单元(编号为0)1FIFO的“空”/“满”检测FIFO设计的关键:产生可靠的FIFO读写指针和生成FIFO“空”/“满”状态标志。
当读写指针相等时,表明FIFO为空,这种情况发生在复位操作时,或者当读指针读出FIFO中最后一个字后,追赶上了写指针时,如下图所示:当读写指针再次相等时,表明FIFO为满,这种情况发生在,当写指针转了一圈,折回来(wrapped around)又追上了读指针,如下图:为了区分到底是满状态还是空状态,可以采用以下方法:方法1:在指针中添加一个额外的位(extra bit),当写指针增加并越过最后一个FIFO地址时,就将写指针这个未用的MSB加1,其它位回零。
对读指针也进行同样的操作。
此时,对于深度为2n的FIFO,需要的读/写指针位宽为(n+1)位,如对于深度为8的FIFO,需要采用4bit的计数器,0000~1000、1001~1111,MSB作为折回标志位,而低3位作为地址指针。
如果两个指针的MSB不同,说明写指针比读指针多折回了一次;如r_addr=0000,而w_addr=1000,为满。
如果两个指针的MSB相同,则说明两个指针折回的次数相等。
其余位相等,说明FIFO为空;3.二进制FIFO指针的考虑将一个二进制的计数值从一个时钟域同步到另一个时钟域的时候很容易出现问题,因为采用二进制计数器时所有位都可能同时变化,在同一个时钟沿同步多个信号的变化会产生亚稳态问题。
而使用格雷码只有一位变化,因此在两个时钟域间同步多个位不会产生问题。
所以需要一个二进制到gray 码的转换电路,将地址值转换为相应的gray码,然后将该gray码同步到另一个时钟域进行对比,作为空满状态的检测。
4.使用gray码进行对比,如何判断“空”与“满”使用gray码解决了一个问题,但同时也带来另一个问题,即在格雷码域如何判断空与满。
对于“空”的判断依然依据二者完全相等(包括MSB);而对于“满”的判断,如下图,由于gray码除了MSB外,具有镜像对称的特点,当读指针指向7,写指针指向8时,除了MSB,其余位皆相同,不能说它为满。
因此不能单纯的只检测最高位了,在gray码上判断为满必须同时满足以下3条:o wptr和同步过来的rptr的MSB不相等,因为wptr必须比rptr多折回一次。
o wptr与rptr的次高位不相等,如上图位置7和位置15,转化为二进制对应的是0111和1111,MSB不同说明多折回一次,111相同代表同一位置。
o剩下的其余位完全相等。
5.总体实现系统的总体框图如下:1)顶层模块module AsyncFIFO#(parameter ASIZE=4,//地址位宽parameter DSIZE=8)//数据位宽(input[DSIZE-1:0]wdata,input winc,wclk,wrst_n,//写请求信号,写时钟,写复位input rinc,rclk,rrst_n,//读请求信号,读时钟,读复位output[DSIZE-1:0]rdata,output wfull,output rempty);wire[ASIZE-1:0]waddr,raddr;wire[ASIZE:0]wptr,rptr,wq2_rptr,rq2_wptr; /*************************************************************In order to perform FIFO full and FIFO empty tests using*this FIFO style,the read and write pointers must be*passed to the opposite clock domain for pointer comparison *************************************************************//*在检测“满”或“空”状态之前,需要将指针同步到其它时钟域时,使用格雷码,可以降低同步过程中亚稳态出现的概率*/sync_r2w I1_sync_r2w(.wq2_rptr(wq2_rptr),.rptr(rptr),.wclk(wclk),.wrst_n(wrst_n));sync_w2r I2_sync_w2r(.rq2_wptr(rq2_wptr),.wptr(wptr),.rclk(rclk),.rrst_n(rrst_n));/**DualRAM*/DualRAM#(DSIZE,ASIZE)I3_DualRAM( .rdata(rdata),.wdata(wdata),.waddr(waddr),.raddr(raddr),.wclken(winc),.wclk(wclk));/**空、满比较逻辑*/rptr_empty#(ASIZE)I4_rptr_empty( .rempty(rempty),.raddr(raddr),.rptr(rptr),.rq2_wptr(rq2_wptr),.rinc(rinc),.rclk(rclk),.rrst_n(rrst_n));wptr_full#(ASIZE)I5_wptr_full( .wfull(wfull),.waddr(waddr),.wptr(wptr),.wq2_rptr(wq2_rptr),.winc(winc),.wclk(wclk),.wrst_n(wrst_n));endmodule2)DualRAM模块module DualRAM#(parameter DATA_SIZE=8,//数据位宽parameter ADDR_SIZE=4//地址位宽)(input wclken,wclk,input[ADDR_SIZE-1:0]raddr,//RAM read addressinput[ADDR_SIZE-1:0]waddr,//RAM write addressinput[DATA_SIZE-1:0]wdata,//data inputoutput[DATA_SIZE-1:0]rdata//data output);localparam RAM_DEPTH=1<<ADDR_SIZE;//RAM深度=2^ADDR_WIDTHreg[DATA_SIZE-1:0]Mem[RAM_DEPTH-1:0];always@(posedge wclk)beginif(wclken)Mem[waddr]<=wdata;endassign rdata=Mem[raddr];endmodule3)同步模块module sync_r2w#(parameter ADDRSIZE=4)(output reg[ADDRSIZE:0]wq2_rptr,input[ADDRSIZE:0]rptr,input wclk,wrst_n);reg[ADDRSIZE:0]wq1_rptr;always@(posedge wclk or negedge wrst_n) if(!wrst_n){wq2_rptr,wq1_rptr}<=0;else{wq2_rptr,wq1_rptr}<={wq1_rptr,rptr};endmodule4)同步模块2module sync_w2r#(parameter ADDRSIZE=4)(output reg[ADDRSIZE:0]rq2_wptr,input[ADDRSIZE:0]wptr,input rclk,rrst_n);reg[ADDRSIZE:0]rq1_wptr;always@(posedge rclk or negedge rrst_n) if(!rrst_n){rq2_wptr,rq1_wptr}<=0;else{rq2_wptr,rq1_wptr}<={rq1_wptr,wptr};endmodule5)空判断逻辑module rptr_empty#(parameter ADDRSIZE=4)(output reg rempty,output[ADDRSIZE-1:0]raddr,output reg[ADDRSIZE:0]rptr,input[ADDRSIZE:0]rq2_wptr,input rinc,rclk,rrst_n);reg[ADDRSIZE:0]rbin;wire[ADDRSIZE:0]rgraynext,rbinnext; wire rempty_val;//-------------------//GRAYSTYLE2pointer:gray码读地址指针//-------------------always@(posedge rclk or negedge rrst_n) if(!rrst_n)beginrbin<=0;rptr<=0;endelsebegin rbin<=rbinnext;rptr<=rgraynext;end//gray码计数逻辑assign rbinnext=!rempty?(rbin+rinc):rbin;assign rgraynext=(rbinnext>>1)^rbinnext;//二进制到gray码的转换assign raddr=rbin[ADDRSIZE-1:0];//---------------------------------------------------------------//FIFO empty when the next rptr==synchronized wptr or on reset//---------------------------------------------------------------/**读指针是一个n位的gray码计数器,比FIFO寻址所需的位宽大一位*当读指针和同步过来的写指针完全相等时(包括MSB),说明二者折回次数一致,FIFO为空**/assign rempty_val=(rgraynext==rq2_wptr);always@(posedge rclk or negedge rrst_n)if(!rrst_n)rempty<=1'b1;elserempty<=rempty_val;endmodule6)满判断逻辑module wptr_full#(parameter ADDRSIZE=4)(output reg wfull,output[ADDRSIZE-1:0]waddr,output reg[ADDRSIZE:0]wptr,input[ADDRSIZE:0]wq2_rptr,input winc,wclk,wrst_n); reg[ADDRSIZE:0]wbin;wire[ADDRSIZE:0]wgraynext,wbinnext;wire wfull_val;//GRAYSTYLE2pointeralways@(posedge wclk or negedge wrst_n)if(!wrst_n)begin wbin<=0;wptr<=0;endelsebegin wbin<=wbinnext;wptr<=wgraynext;end//gray码计数逻辑assign wbinnext=!wfull?wbin+winc:wbin;assign wgraynext=(wbinnext>>1)^wbinnext;assign waddr=wbin[ADDRSIZE-1:0];/*由于满标志在写时钟域产生,因此比较安全的做法是将读指针同步到写时钟域*//**///------------------------------------------------------------------//Simplified version of the three necessary full-tests://assign wfull_val=((wgnext[ADDRSIZE]!=wq2_rptr[ADDRSIZE])&&//(wgnext[ADDRSIZE-1]!=wq2_rptr[ADDRSIZE-1])&&//(wgnext[ADDRSIZE-2:0]==wq2_rptr[ADDRSIZE-2:0]));//------------------------------------------------------------------assign wfull_val=(wgraynext=={~wq2_rptr[ADDRSIZE:ADDRSIZE-1],wq2_rptr[ADDRSIZE-2:0]});always@(posedge wclk or negedge wrst_n)if(!wrst_n)wfull<=1'b0;elsewfull<=wfull_val;endmoduleP.S:在quartus中有异步FIFO IP核,为安全起见推荐使用IP核定制FIFO,本文的目的只是作为思路参考。