今天在看作業系統相關的書，看到一個例子：用三個佇列來管理緩衝區池的使用情況，三個佇列分別為：空閒緩衝佇列em，輸入緩衝佇列in，輸出緩衝佇列out。

對緩衝不是很瞭解，只知道緩衝是用來平衡不同裝置資料傳輸速度的差異的，對於其具體實現不是很瞭解。其實緩衝區用一個位元組陣列就可以實現，當然其中也設計到許多具體的設計問題。今天我想記錄的和執行緒池類似的東西，那就是緩衝區池。為了減少緩衝區建立和刪除的效率問題，採用緩衝池技術，當需要緩衝區的時候，直接從池中取出空閒的緩衝區使用，當使用結束的時候，清空緩衝區內容並放回池中。

而這三個佇列有什麼用呢？先說說緩衝池有哪些需要知道的方法吧。

第一個是add_buf ( type , numb )，用於把緩衝區numb插入type型別的佇列中（比如輸入緩衝區佇列）。響應的，就有有take_buf ( type , numb)，從type型別的佇列中取出緩衝區numb。

使用這幾個操作，緩衝池的工作過程可描述如下：

首先，輸入程序呼叫take_buf (em,numb)過程從空白緩衝區佇列中取出一個緩衝號為numb的空白緩衝區，將其作為收容輸入緩衝區hin，當hin中裝滿了由輸入裝置輸入的資料之後，系統呼叫過程add_buf (in,hin)將該緩衝區插入輸入緩衝區佇列in中

另外，當程序需要輸出資料資料時，輸出程序經過緩衝管理程式呼叫過程take_buf(em,numb)從空白緩衝區佇列中取出一個空白緩衝區numb作為收容輸出緩衝區hout，待hout中裝滿輸出資料之後，系統再呼叫過程add_buf(out,hout)將該緩衝區插入輸出緩衝區佇列out.

　　對緩衝區的輸入資料和輸出資料的提取也是由過程add_buf和take_buf實現的。take_buf(out，numb)從輸出緩衝佇列中取出裝滿輸出資料的緩衝區number，將其作為sout。當sout中資料輸出完畢時，系統呼叫過程add_buf(em,sout)將該緩衝區插入空白緩衝佇列。而take_buf(in，number)則從輸入緩衝佇列中取出一個裝滿輸入資料的緩衝區numb作為輸入緩衝區sin，當CPU從中提取完所需資料之後，系統呼叫過程add_buf(em，sin)將該緩衝區釋放和插入空白緩衝佇列em中。

另外，關於緩衝池，還涉及到一個多執行緒/程序互斥操作的問題。我們可以用訊號量來實現多執行緒/程序對任一佇列的互斥操作

這裡採用程序IPC的P、V原語，用訊號量s代表任一佇列的可用緩衝區個數，假定上面三個佇列的初值分別為n1,n2,n3，同時引入一個互斥使用任一佇列的訊號量mutex，初始值為1.

然後我們實現get_buf(type , numb)和put_buf(type,numb)，他們呼叫了上面用到的take_buf方法和add_buf方法，虛擬碼實現如下：

get_buf(type,numb)
begin
    P(s)
    P(mutex)
    numb = take_buf(type,numb)
    V(mutex)
end

put_buf(type,numb)
begin
    P(mutex)
    add_buf(type,numb)
    V(mutex)
    V(s)
end