Question

我想将一系列日志条目存储在闪存设备的循环缓冲区中。

闪存设备没有板载磨损均衡，所以我需要在我的记录代码中处理它。循环缓冲区将作为实现的一部分执行此操作，但我遇到整数溢出问题。

我打算将闪存区划分为以下区域：

char index;
char checksum;
char logdata[512-(sizeof(char)*2))];

索引= 0xFF表示“已擦除”。因此ID的范围可以从0x00到0xFE（零到254）。这意味着增量规则是：

id = (last_id + 1) % 255

当闪存开始时，它看起来像这样（仅显示ID）：

FF FF FF FF FF

我们选择第一个空块（索引零）并在第一个日志条目中写入：

00 FF FF FF FF

这一直持续到没有条目被删除：

00 01 02 03 04

当我们选择编号最小的块时，将其擦除并用新数据覆盖：

05 01 02 03 04

但是当8位ID溢出时，会发生不好的事情：

FA FB FC FD FE
00 FB FC FD FE  (OK)
01 FB FC FD FE  (Not OK - should have overwritten "FB"!)
02 FB FC FD FE  (Stuck writing the first block over and over)

这意味着第一个块现在用于每次写入，我们又回到了我想避免的“不均匀写入”场景中。我想要做的是找到最旧的块，在这种情况下是“FB”。

这是我目前的代码（在Python中）：

buf = [0xFF]*5

for i in range(260):
    note = ""

    slot = None

    # Find first erased slot
    for x in range(len(buf)):
        if buf[x] == 0xFF:
            slot = x
            break

    if slot is None:
        # No erased slots, find lowest numbered slot
        n = 0xFF
        for x in range(len(buf)):
            if buf[x] < n:
                n = buf[x]
                slot = x

    # Debug output
    print ''.join(["%02X " % x for x in buf])

    # Write new block
    buf[slot] = i % 255

如何正确处理整数溢出情况？

Answer 1

该循环正在找到编号最小的插槽。 00,01和02都比FB少。这就是为什么第一个插槽在第一次翻转后一直重复使用的原因。

您需要更好的设计。也许保留一个循环缓冲区索引，它始终引用下一个可用的槽。

Answer 2

我看到了两种可能的方法。

第一个保留队列的相同容量，但要求容量必须小于255。

这个想法是完全按照你现在的方式编写，但是，不是寻找最低的数字，而是先查找序列中的不连续性，即从一个单元格到接下来不是一个。初步了解情况：

FA FB FC FD FE
00 FB FC FD FE  (discontinuous at fe->fa, use fa)
00 01 FC FD FE  (discontinuous at 00->fb, use fb)
00 01 02 FD FE  (discontinuous at 01->fc, use fc)

它需要小于255的原因是，一旦它变大，没有不连续性，因为数字将在每个周期完全包围一次。

另一种方法是简单地使用特殊标记ff来指示下一个空闲时段，无论如何。

这种方法的工作方式是，无论何时向条目写入记录，您还可以使用ff标记写下一个条目。

然后，要查找要填充的下一个条目，只需查找第一个ff即可。在启动阶段，会有多个ff标记，您只需选择第一个，但一旦用尽，每次写入都会给您另一个：

ff ff ff ff ff ff
00 ff ff ff ff ff
00 01 ff ff ff ff
00 01 02 ff ff ff
00 01 02 03 ff ff
00 01 02 03 04 ff
ff 01 02 03 04 05
06 ff 02 03 04 05

这会将循环缓冲区容量减少一个，导致读取次数是原始方案的两倍，因此我更倾向于使用上面的第一个方案来进行最少的写入。

但是，如果你想要更大的缓冲区（大于254个元素），这是实现它的一种方法。

在循环缓冲区中查找最旧的条目，考虑整数溢出

2 个答案: