本文将从FIFO队列聊起，给出笔者在处理上述问题时的方法。其中涉及的算法未必是最简洁的，欢迎大家在评论里互动讨论。本文约1900字，预计阅读时间10分钟。 1....什么是FIFO队列 FIFO（First Input First Output）队列，即先入先出队列。...（一般解释这个都用的是超市排队结账模型） 如果我们规定这个队列最多有N个人，并且有很多的居民正在广场上等着进入这个检测队列，每检测完一人则队伍出去一人并进来一人，则FIFO队列有以下特点： (1)...利用FIFO队列做平均值滤波 回到开篇的第一个问题，我们经常会遇到现场的模拟量输入信号跳动的问题，在做完现场所有的屏蔽、接地、电源滤波、隔离之后，模拟量还是像看了一眼白云的隔壁吴老二一样发抖。...利用FIFO队列做历史记录 回到开篇的第二个问题，客户需要我们在PLC内记录最近一定批次的操作或是产品的数据，每条数据包含多个变量，并且要在触摸屏上显示这些数据，如何做可以省点事？
队列和栈有着截然不同的工作方式，队列遵循先进先出（FIFO）的原则，在许多场景下都表现出强大的效率和实用性 源码可以来我的github进行查找：Nerosts/just-a-try: 学习c语言的过程、...真 (github.com) 1.队列的概念及结构 队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出FIFO(First In First Out) 入队列...此段称为队头 假设入队：A B C D 那么出队：A B C D 2.队列的实现 队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构来实现更适合一些，因为使用数组的结构，出队列这个操作在数组头上出数据（...如果队列不为空，则将新节点连接到队列尾部，并更新尾指针 ptail 指向新的尾节点。 最后，增加队列的大小 size。...q 是有效的，并且队列中有元素即（size > 0） 通过 next 指针将队列头部的下一个节点保存下来，以备后续更新 释放队列当前的头节点 更新队列的头指针为下一个节点（如果有的话） 如果删除节点后队列为空
一.队列分类： 1.线程队列Queue — FIFO(先进先出队列)，即哪个数据先存入，取数据的时候先取哪个数据，同生活中的排队买东西 2.线程队列LifoQueue — LIFO(先进后出队列)，即哪个数据最后存入的...今天只对第一种普通线程队列Queue(FIFO)讲解，后面的两种留到下一篇文章在做详细讲解！...二.先进先出队列Queue简介 线程队列Queue，也称FIFO，存在队列中的数据先进先出，就好比拉肚子，吃什么拉什么～～呃呃，有点重口味，如下图： ?...举个形象的例子：如果把123456这6个数字，依次放入队列queue中，那么我们重队列中取数据的时候，取到的第一个数据必然是1，第二个数据必然是2，依次类推，这就是所谓的吃什么拉什么 — FIFO(先进先出...线程队列Queue-FIFO
队列是一种基本的数据结构，用于在计算机科学和编程中管理数据的存储和访问。队列遵循先进先出（First In, First Out，FIFO）原则，即最早入队的元素首先出队。...这种数据结构模拟了物理世界中的队列，如排队等待服务的人。在本篇博客中，我们将详细介绍队列的概念、用途、实现以及如何在编程中使用队列。...队列的概念队列是一个线性数据结构，具有以下关键特点：先进先出（FIFO）原则： 最早入队的元素将首先出队。两个主要操作： 队列支持两个基本操作，即入队（Enqueue）和出队（Dequeue）。...队首： 位于队列前端的元素是最早加入队列的元素，是唯一一个可以访问的元素。队尾： 位于队列尾端的元素是最新加入队列的元素。限制大小： 队列可以有固定或动态大小，通常有容量限制。...Web请求队列： Web服务器使用队列来处理传入请求，以平衡服务器负载。队列的实现队列可以通过数组或链表实现。每种实现方式都有其优点和缺点。
FIFO通信（first in first out） FIFO 有名管道，实现无血缘关系进程通信。...创建一个管道的伪文件 a.mkfifo testfifo 命令创建 b.也可以使用函数int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode); 内核会针对fifo文件开辟一个缓冲区...，操作fifo文件，可以操作缓冲区，实现进程间通信–实际上就是文件读写 man 3 mkfifo #include #include int mkfifo...(const char *pathname, mode_t mode); 注意事项： FIFOs Opening the read or write end of a FIFO blocks until...See fifo(7) for further details. 打开fifo文件时候，read端会阻塞等待write端open，write端同理，也会阻塞等待另外一段打开。
FIFO的分类根均FIFO工作的时钟域，可以将FIFO分为同步FIFO和异步FIFO。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。 FIFO设计的难点 FIFO设计的难点在于怎样判断FIFO的空/满状态。...1.同步FIFO之Verilog实现 同步FIFO的意思是说FIFO的读写时钟是同一个时钟，不同于异步FIFO，异步FIFO的读写时钟是完全异步的。...module fifo_cell (sys_clk, sys_rst_n, read_fifo, write_fifo, fifo_input_data,...之Verilog实现 FIFO （先进先出队列）是一种在电子系统得到广泛应用的器件，通常用于数据的缓存和用于容纳异步信号的频率或相位的差异。
FIFO简介 2. 使用场景 3. 分类 4. FIFO的常见参数 5....FIFO设计 5.1 空满标志生成 5.2 异步FIFO的设计还要注意跨时钟域问题 5.3 gray码如何判断空满 `6. 同步FIFO实现` 7. 异步FIFO实现 8....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）。...FIFO设计 5.1 空满标志生成 FIFO设计的关键是产生可靠的FIFO读写指针和生成FIFO空/满状态标志。
pipe 首先先来说一下pipe，这是一个匿名管道(为啥叫匿名呢，下面讲命名管道的时候就知道了)，实现方式是循环队列，它只能用于有血缘关系的进程间通信。...fifo fifo用来创建一个命名管道，可以解决非血缘关系的进程间通信，它的底层的实现原理和匿名管道相同，只不过是生成了一个可见的管道文件。...因为这个管道有一个所有进程都可以访问到的管道文件，所以fifo叫做命名管道，那么同理，pipe就只能通过fork的方式来复制文件描述符表来共享管道，而其他的进程却访问不到，所以叫做匿名管道。 ...下面也通过代码，来简单的实现一下fifo的效果，这里我提前用mkfifo的命令来创建了一个管道文件，当然也可以在代码中使用mkfifo函数来创建，先来看一下写操作的进程的代码： #include <stdio.h
本系列分为以下部分： 1、FIFO深度计算 2、同步fifo设计 3、fifo与格雷码以及异步fifo设计 计划分三次更新完毕，本次为本系列终结篇！ 本次增加异步FIFO设计，异常有趣！...5、异步fifo代码+分析 module asyn_fifo#( parameter DATA_WIDTH=8, parameter ADDR_WIDTH=3, //地址位宽为log2（deepth）...; //fifo传入的地址 wire [ADDR_WIDTH-1:0]fifo_exit_addr; //fifo输出的地址 /* 关于为什么binary下的地址宽度大一位，是因为要转化为格雷码...{1'b0}}; end else if(wr_en&(~full)) //写使能且fifo未满 mem[fifo_enter_addr]<=data_w; //将数据写入到mem else...fifo_enter_addr+1'b1: fifo_enter_addr; assign rd_nextaddr_bin= (rd_en&(~empty)) ?
本系列分为以下部分： 1、FIFO深度计算 2、同步fifo设计 3、fifo与格雷码 计划分三次更新完毕，本次为FIFO深度计算。...FIFO最小深度计算背景 当异步FIFO读写端口的throught-put(吞吐量)不同时，会遇到数据丢失的问题，需要考虑FIFO中的深度问题，即为满足读写流畅不卡顿（数据不丢失）时，FIFO的deepth...FIFO主要是用于数据的缓存，用在读慢写快的场景下。异步FIFO读写不同频，选用的FIFO要能够在极端的情况下仍然能够保证数据的不溢出。...倘若写快读慢的场景下，写数据流是连续的，那再大的FIFO都会有写满的时候，因此无法避免数据的溢出。 当写快读慢时，FIFO便可被用作系统中元件或队列。...因此FIFO的大小其实也就暗示了所需缓存数据的容量，该容量取决于读写数据的速率。据统计，系统的数据速率取决于系统的负载能力。因此为了保证FIFO的大小，需要考虑FIFO传输的最坏情况。
概述 前面提及到同步FIFO的设计，同步FIFO。...---- 异步FIFO常见问题 好的FIFO设计的基本要求是写满而不溢出，读空又不多读。...本文采用比较读写指针来判断FIFO的空满，如果FIFO的深度是n-1位线所能访问到的地址空间，那么此设计所要用的指针位宽就比实际多出一位，也就是n位，这样做有助于判断FIFO是空还是满。...空标志的产生 当FIFO中的读指针赶上了写指针，也就是rd_ptr完全等于wr_ptr时，可以断定，FIFO里的数据已被读空，而且只有在两种情况下，FIFO才会为空：第一种是系统复位，读写指针全部清零；...另一种情况是在FIFO不为空时，数据读出的速率快于数据写入的速率，读地址赶上写地址时FIFO为空。
FIFO（first in first out）先进先出的存储结构。和ring队列结构一样，区别是fifo支持动态扩展存储区大小。也是支持任意数据类型。...处理逻辑和ring队列差不多。 相关代码在src/vppinfra/fifo.【ch】文件，代码总共也不到500H。...beyond last index in fifo. */ u32 tail_index; } clib_fifo_header_t; head_index : fifo中有效数据的第一个索引...always_inline uword clib_fifo_elts (void *v) { word l, r; clib_fifo_header_t *f = clib_fifo_header...fifo只适合小规格数据的存储，主要是因为在动态扩充的时候，是申请新的fifo内存，旧的fifo数据copy到新的fifo中，释放旧的fifo。
此文内容就是阐述异步FIFO的设计。...本文采用比较读写指针来判断FIFO的空满，如果FIFO的深度是n-1位线所能访问到的地址空间，那么此设计所要用的指针位宽就比实际多出一位，也就是n位，这样做有助于判断FIFO是空还是满。...，读写指针全部清零；另一种情况是在FIFO不为空时，数据读出的速率快于数据写入的速率，读地址赶上写地址时FIFO为空。...但是如果地址的宽度和FIFO实际深度所需的宽度相等，某一时刻读写地址相同了，那FIFO是空还是满就难以判断了。...三、总结 前文讲述了异步FIFO的应用需要、实现原理，并重点阐述了空满标志信号的产生方法以及可能会发生的“虚空”和“虚满”现象。理解了这些关键信号的产生原理，设计一个异步FIFO也就不难了。
同步 FIFO 简介 FIFO 即先进先出队列，FIFO 一般作为不同时钟域的缓冲器。 FIFO 根据读和写的时钟是否为同一时钟分为同步 FIFO 和异步 FIFO 。...异步 FIFO 相比同步 FIFO 来说，设计更加复杂一点。 ?...设计 FIFO 的时候一般需要考虑的有两点： FIFO 的大小 FIFO 的大小就是指双端口 ram 的大小，这个可以根据需要来设置。...FIFO空满状态的判断 FIFO 空满状态的判断通常有两种方法 FIFO 中的 ram 一般是双端口 ram ，所以有独立的读写地址。...这种方法设计比较简单，但是需要额外的计数器，就会产生额外的资源，而且当 FIFO 较大时，会降低 FIFO 最终可以达到的速度。
如图1所示，当CPU在某一时段来不及响应所有的指令时，指令就会被安排在FIFO队列中，比如0号指令先进入队列，接着是1号指令、2号指令……当CPU完成当前指令以后就会从队列中取出0号指令先行执行，此时1...图1 先进先出队列FIFO是队列机制中最简单的，每个接口上都存在FIFO队列，表面上看FIFO队列并没有提供什么QoS（Quality of Service，服务质量）保证，甚至很多人认为FIFO严格意义上不算做一种队列技术...，实则不然，FIFO是其它队列的基础，FIFO也会影响到衡量QoS的关键指标：报文的丢弃、延时、抖动。...FIFO关心的就是队列长度问题，队列长度会影响到时延、抖动、丢包率。因为队列长度是有限的，有可能被填满，这就涉及到该机制的丢弃原则。常见的一个丢弃原则叫做Tail Drop机制。...如果定义了较短的队列，时延的问题可以得到解决，但是发生Tail Drop的报文就变多了。先进先出（FIFO）置换算法 这是最早出现的置换算法。
本系列分为以下部分： 1、FIFO深度计算 2、同步fifo设计 3、fifo与格雷码 4、异步fifo设计（新增） 计划分三次更新完毕，本次为同步FIFO设计。...由于本次过于简单，第四次增加异步FIFO设计，异常有趣！...同步FIFO设计 关于同步fifo的设计疑惑了半天，本以为这个代码是错的，后来自己又写了一遍，但是写到最后又觉得这个是正确的，主要是wr_cnt和rd_cnt的理解。...没什么好讲的，异步fifo的设计才是有趣，异步fifo的设计代码在第三节格雷码更新完毕后更新。..., //fifo满 ptr, fifo_empty //fifo空标志 ); initial begin clk=0; forever
FIFO（First In, First Out，即先进先出）是一种简单且直观的缓存替换算法。它的工作原理是，当缓存满了需要替换时，优先移除最早进入缓存的项。...FIFO算法类似于排队系统，最早进入的缓存项最先被移除。FIFO算法的基本原理先进先出：按照缓存项进入缓存的顺序进行管理。最早进入缓存的项在缓存满时优先被移除。...队列：通常使用队列数据结构来实现FIFO缓存，队列的头部保存最早进入的缓存项，尾部保存最新进入的缓存项。优点简单易实现：FIFO算法实现起来非常简单，只需要维护一个队列即可。...缺点不考虑使用频率和最近使用时间：FIFO算法不会考虑缓存项的使用频率和最近使用时间，可能导致高频使用的数据被替换掉，从而降低缓存命中率。...缓存抖动：在某些访问模式下，FIFO可能导致缓存项频繁被替换，导致缓存效果不佳。
异步FIFO简介 结构框图 image.png 如上图所示的同步模块synchronize to write clk，其作用是把读时钟域的指针rptr采集到写时钟wr_clk域，然后和写时针wptr...写满、读空 当FIFO为满或为空时，写入指针和读取指针都是相等的。但我们需要将“满”与“空”区分，当FIFO工作时，写指针在前，读指针紧跟写指针。...当FIFO为满时，写指针往前移动，返回并等于后面紧跟的读指针，这就是所谓的套圈。这个时候我们再增加1bit给读写指针，可以通过这个bit为0还是1来显示“满”或“空”。...跨时钟域的同步解决 读时针是属于读时钟域的，写指针是属于写时钟域的，而异步FIFO的读写时钟域不同，是异步的。...，宽度8，深度16，地址4bit，多加1bit判断空满 顶层模块fifo.v module fifo #(parameter DSIZE=8, parameter ASIZE=4) ( output
什么是消息队列 消息队列可以分为队列和消息 队列 队列是从开始到结束，有序的排放消息。消息队列是用来在应用程序发送消息，队列中存放了一些待处理的消息。...消息队列的基本结构是简单的，有一个客户端应用程序称为生产者，创建消息，并将它们传送到消息队列。其他应用程序，称为消费者，连接到队列，并得到要处理的消息。...消息队列API 创建新消息队列或取得已存在消息队列 #include ------------------------------------ int msgget(key_t...如果该队列已经存在，返回该队列ID.IPC_CREAT & IPC_EXCL: 如果该队列不存在创建，如果存在返回失败EEXIST....IPC_SET该命令用来设置消息队列的属性，要设置的属性存储在buf中。IPC_RMID从内核中删除 msqid 标识的消息队列。
，同步FIFO用的少，可以作为数据缓存；异步即读写时钟不相同，异步FIFO可以 解决跨时钟域的问题，在应用时需根据实际情况考虑好fifo深度即可。 ...与同步FIFO相同，异步FIFO也主要由五大模块组成，不同的是，异步FIFO的读写逻辑控制还包括了格雷码转换和时钟同步部分： (1)、 FIFO写逻辑控制——产生FIFO写地址、写有效信号，...同时产生FIFO写满、写错等状态信号； (2)、 FIFO读逻辑控制——产生FIFO读地址、读有效信号，同时产生FIFO读空、读错等状态信号； (3)、 时钟同步逻辑——通过两级...：FIFO空之后不能继续读取，FIFO满之后不能继续写入。..., r_fifo_full , fifo_wr_data, fifo_rd_clk , fifo_rd_en , fifo_rd_data, r_fifo_empty
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