Che cos'è un buffer circolare?
Un buffer circolare è un tipo di circuito hardware o un'area di memoria del computer utilizzata per archiviare le informazioni in arrivo. È un buffer di dimensioni fisse e può essere inteso come una struttura di dati che utilizza un buffer come se fosse collegato da un'estremità all'altra. Si chiama buffer circolare perché dà l'apparenza di circolarità. L'aggiunta di ulteriori informazioni quando il buffer è pieno provoca la sovrascrittura del primo elemento memorizzato nel buffer. Si chiama anche un buffer ad anello o un buffer ciclico.
Un modo semplice per comprendere un buffer circolare è immaginare una linea in una stazione degli autobus. I dati vengono sempre aggiunti a un'estremità della riga e rimossi sempre dall'altra estremità. Il capo della linea è sempre lo slot in cui vengono aggiunte le informazioni; la fine della coda è il luogo da cui vengono rimosse le informazioni. La coda e la testa danno l'impressione di essere una accanto all'altra nell'implementazione in questo tipo di buffer, sebbene il buffer sia, in realtà, solo un blocco di memoria. A differenza della linea di una stazione degli autobus, tuttavia, la dimensione del buffer è fissa e ha una certa capacità massima.
Ciò significa che, quando il buffer è pieno, inizia a sovrascrivere i dati in testa. La capacità massima del buffer deve essere impostata in anticipo e, sebbene questo numero possa essere modificato in qualsiasi momento, tutti i dati esistenti presenti nel buffer andranno persi. In genere, i processi sequenziali utilizzano buffer ciclici per lo scambio di informazioni e i dati immessi da un processo vengono letti dall'altro. Il primo processo, chiamato produttore, inserisce i dati nel buffer e il secondo processo, noto come consumatore, li elimina. Le routine utilizzano anche buffer ciclici per l'archiviazione temporanea dei dati.
L'attributo più vantaggioso di un buffer circolare è il modo in cui memorizza i dati. I dati non vengono mescolati quando viene rimosso un oggetto alla fine della riga. Se il buffer non fosse circolare, tutti gli elementi di dati presenti nel buffer dovrebbero spostare le posizioni quando i dati venivano rimossi. Un buffer circolare può essere considerato come un tipo di buffer First In First Out (FIFO), mentre un buffer standard assomiglia a un tipo di buffer Last In First Out (LIFO).
Poiché il buffer circolare memorizza i dati in aree contigue di memoria, consente un accesso casuale ai dati rapidamente. Questo tipo di buffer è facile da eseguire il debug ed è estremamente efficiente. Serve come area cache per l'archiviazione di un determinato numero degli ultimi dati inclusi. È anche possibile inserire e rimuovere molto rapidamente i dati da entrambe le estremità, rendendolo ideale per numerose applicazioni.