Question

我需要一个环形缓冲区（用C语言编写），该缓冲区可以在运行时保存任何类型的对象（几乎数据将是不同的信号值，例如电流（100ms和10ms）和温度等）（我不确定它是否必须是固定大小），并且需要非常高的性能。尽管它是在多任务嵌入式环境中。

实际上，我需要此缓冲区作为备份，这意味着嵌入式软件将正常运行并将数据保存到环形缓冲区中，到目前为止，无论出于何种原因，当发生错误时，我都可以参考测量值，然后我就可以看一下并确定问题所在。另外，我需要在环形缓冲区上做一个时间戳记，这意味着存储在环形缓冲区上的每个数据（信号值）都将与测量时间一起存储。

任何代码或想法都将不胜感激。所需的一些操作是：

创建具有特定大小的环形缓冲区。将其与整个软件链接。放在尾巴。从头上得到。错误时，读取数据及其发生的时间（时间戳）。返回计数。当缓冲区已满时覆盖。

#include<stdint.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef struct ring_buffer
{
     void * buffer;      // data buffer
     void * buffer_end;  // end of data buffer
     void * data_start;  // pointer to head
     void * data_end;    // pointer to tail
     uint64_t capacity;  // maximum number of items in buffer
     uint64_t count;     // number of items in the buffer
     uint64_t size;      // size of each item in the buffer
 } ring_buffer;

 void rb_init (ring_buffer *rb, uint64_t size, uint64_t capacity )
 {
     rb->buffer = malloc(capacity * size);
         if(rb->buffer == NULL)
             // handle error
         rb->buffer_end = (char *)rb->buffer + capacity * size;
         rb->capacity = capacity;
         rb->count = 0;
         rb->size = size;
         rb->data_start = rb->buffer;
         rb->data_end = rb->buffer;
 }

 void cb_free(ring_buffer *rb)
 {
     free(rb->buffer);
     // clear out other fields too, just to be safe
 }

 void rb_push_back(ring_buffer *rb, const void *item)
 {
     if(rb->count == rb->capacity){
         // handle error
     }
     memcpy(rb->data_start, item, rb->size);
     rb->data_start = (char*)rb->data_start + rb->size;
     if(rb->data_start == rb->buffer_end)
         rb->data_start = rb->buffer;
     rb->count++;
 }

 void rb_pop_front(ring_buffer *rb, void *item)
 {
     if(rb->count == 0){
         // handle error
     }
     memcpy(item, rb->data_end, rb->size);
     rb->data_end = (char*)rb->data_end + rb->size;
     if(rb->data_end == rb->buffer_end)
         rb->data_end = rb->buffer;
     rb->count--;
 }

Answer 1

使用通用类型的硬拷贝创建环形缓冲区/ FIFO对于嵌入式系统而言是非常成问题的设计。如此接近硬件的代码，不需要高级别的抽象。

要么用数据类型标记（如枚举）加void*的环形缓冲区来分配分配给其他位置的数据，要么制作所有数据都属于同一类型的环形缓冲区。其他所有内容很可能是混淆的程序设计（“ XY问题”）。

您需要一些方法来在内部锁定对环形缓冲区的访问，以使其成为线程安全/中断安全的。这以及时间戳，必须由环形缓冲区ADT在内部进行处理。

带时间戳的环形缓冲区

1 个答案: