بافر در کامپیوتر چیست و چه کاربردی دارد؟

در دنیای تکنولوژی و کامپیوتر اصطلاحات بی شماری وجود دارند که معانی مختلفی را شامل می شوند. یکی از اصطلاحاتی که احتمالا زیاد به گوش شما خورده، بافر است. بافر ها در رایانه ها و به طور کلی علوم کامپیوتر به حافظه موقت رایانه اشاره دارند که در موقعیت های مختلف از آن ها استفاده های مختلفی می شود. در زبان فارسی به بافر، حافظه میانگر نیز گفته می شود. برای آشنایی بیشتر، در این مقاله درمورد اینکه بافر در کامپیوتر چیست و چه کاربردی دارد، بیشتر توضیح خواهیم داد.

بافر و کاربرد های آن

بافر یک حافظه موقت است که در آن داده ها در حافظه دسترسی تصادفی (RAM) یا دیسک ذخیره می شوند. بافر ها داده ها را از یک سیستم ورودی به یک سیستم خروجی هدایت می کنند و امکان تکمیل وظایف و همچنین انتقال اطلاعات بین دو قسمت را بدون توجه به اختلاف سرعتی که دارند امکان پذیر می کنند. همچنین امکان انتقال داده ها بدون توجه به سرعت دریافت یا پردازش داده ها و یا حتی اولویت بندی آن ها نیز وجود دارد. به همین دلیل است که هم فرستنده و هم گیرنده می توانند به دستورات خود عمل کنند؛ بدون اینکه هیچ تداخلی در محاسبات یکدیگر ایجاد کنند.

بافر در کامپیوتر چیست و چه کاربردی دارد؟ باید گفت که بدون وجود بافر، نقطه پایانی ای که ارسال یا دریافت سریع تری دارد، همواره باید منتظر فرستنده یا دریافت کننده با سرعت کند تر باقی بماند که حتی در این بین ممکن است داده ها نیز از بین بروند. برخی از مهم ترین کاربرد های بافر عبارتند از:

• پخش ویدیو: هنگامی که شما ویدیویی را به صورت آنلاین نگاه می کنید، قسمت های مختلف ویدیو از سرور دانلود می شوند. این قسمت های دانلود شده در رایانه شما ذخیره و برای پخش آماده می شوند. این رایانه شما را قادر می سازد تا به جای اینکه برای هر لحظه از ویدیو به سرور درخواست بفرستید، آن را مستقیما از روی رایانه شما پخش کند. با این کار جریان پخش ویدیو بدون وقفه ادامه خواهد داشت و شما می توانید از تماشای ویدیو بدون توقف آن لذت ببرید.
• بافر داده بین ماژول ورودی/خروجی پردازنده: درمورد اینکه بافر در کامپیوتر چیست و چه کاربرد های دیگری می تواند داشته باشد، می توانیم به بافری که بین داده های ماژول ورودی/خروجی پردازنده وجود دارند اشاره کنیم. داده ها قبل از انتقال به دستگاه خروجی با سرعت دلخواه در ماژول ورودی/خروجی ارسال و بافر می شوند؛ زیرا به دلیل نرخ بالای انتقال درخواست های ورودی/خروجی به داخل و خارج از حافظه اصلی پردازنده می تواند سربار پردازش اضافی را کاهش دهد.
• بافر کرنل: یکی دیگر از بافر هایی که در رایانه وجود دارد، بافر کرنل است. بافر کرنل زمانی که برنامه ای روی دیسک نوشته می شود، فعال می شود. کنترل بافر کرنل به عهده هسته است؛ اما در نهایت بافر ها با دیسک همگام سازی می شوند تا هسته بتواند چندین نوشته را در یک حرکت پردازش و دسته بندی کند. توالی بافر تضمین می کند که داده هایی که باید نوشته شوند را می توان در طول عملیات پیدا و پر کرد.

کش (Cache) چیست؟

یکی از سوالات رایجی که وجود دارد این است که بافر در کامپیوتر چیست و چه تفاوتی با کش دارد؛ زیرا این دو به علت عملکرد مشابه با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند، در حالی تفاوت های زیادی دارند. برای پاسخ به این سوال بهتر است که ابتدا درمورد کش توضیح دهیم.

کش که به آن حافظه نهان نیز گفته می شود، داده ها را به صورت موقت ذخیره می کند تا زمان دسترسی به داده ها و تاخیر آن ها را کاهش دهد. کش در رم یا دیسک ذخیره می شود.

کش ها در همه جا استفاده می شوند. از کش CPU گرفته که حافظه بسیار سریعی دارد تا داده های منتقل شده از طریق اینترنت مانند CDN که کاربران را قادر می سازند سایت ها را سریع تر مشاهده کنند.

تفاوت کش و بافر

در ادامه پاسخ به کش و بافر چیست و چه تفاوتی با یکدیگر دارند می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• کاربرد: بافر برای افزایش کارایی بدون در نظر گرفتن تفاوت سرعت استفاده می شود؛ در حالی که کش برای افزایش سرعت لود داده هایی که همیشه از آن ها استفاده می کنیم کاربرد دارد.
• داده ها: بافر داده های اصلی را برای ارسال به گیرنده در خود ذخیره می کند؛ اما حافظه یک نسخه کپی شده از داده های اصلی را در خود دارد.

چه زمانی اندازه بافر را باید کم یا زیاد کرد؟

همه ما یک چیز می خواهیم، آن هم دیرکرد کم سیگنال است. اندازه بافر به چیز هایی مانند شمار پلاگین های به کار رفته در یک ترک و توان پردازش کامپیوتر شما بستگی دارد. اگر اندازه بافر خیلی کم باشد می تواند در هنگام پخش با اِرور هایی روبرو شوید یا صدای ناواضحی را بشنوید.

اگر هنگام رکورد اندازه بافر خیلی زیاد باشد، دیرکرد سیگنال زیادی خواهید داشت که نا امید کننده است.

جمع بندی

در علوم رایانه اصطلاحات بسیار زیادی وجود دارد. یکی از اصطلاحات بسیار رایج بافر است. بافر به حافظه ای گفته می شود که داده ها را به طور موقت برای عدم کاهش عملکرد فرستنده و گیرنده بدون توجه به سرعتی که دارند، در خود ذخیره می کند. بافر ها کاربرد های بسیار زیادی در رایانه دارند و هر روزه می توانیم کاربرد های آن ها را مشاهده کنیم. در این مقاله برای آشنایی بیشتر درمورد اینکه بافر در کامپیوتر چیست و چه کاربردی دارد توضیح دادیم.