Bản đồ của Nhật Bản có nghĩa là gì?

Tôi đã gặp thuật ngữ này nhiều lần, trong các tài liệu giáo dục CS khác nhau:

1. L2 CS162 (UC Berkeley):

   I / O được ánh xạ bộ nhớ

2. L4 CS162 (UC Berkeley):

   Bộ nhớ ánh xạ tập tin

3. L24 CS61 (UC Berkeley):

   Bộ nhớ đã ánh xạ bộ nhớ I / O: Bộ điều khiển dữ liệu / thanh ghi dữ liệu được ánh xạ tới không gian địa chỉ CPU

4. Thậm chí, sau khi googling "ánh xạ", tôi đã nhận được bài viết Map_ (thứ tự cao hơn) , nhưng nó không rõ ràng đối với tôi.

5. Thậm chí, đã cố gắng để hiểu ý nghĩa trong bối cảnh bitmapbằng cách đọc bài viết Wikipedia :

   Mảng bit là ánh xạ từ một số miền (hầu như luôn luôn là một phạm vi số nguyên) đến các giá trị trong tập {0, 1}

   Tôi không chắc chắn, nhưng trong bối cảnh trên, nó có vẻ với tôi về chuyển đổi dữ liệu.

6. Sau khi đọc một cuốn sách CS, tôi chỉ tìm thấy đoạn này nhưng nó không giải thích ý nghĩa của "ánh xạ" đối với tôi:

   Bản đồ bộ nhớ Linux (cùng với các dạng Unix khác) khởi tạo nội dung của vùng nhớ ảo bằng cách liên kết nó với một đối tượng trên đĩa, một quá trình được gọi là ánh xạ bộ nhớ.

7. Tôi cũng nhận được MapReduce như một kết quả tìm kiếm: trong đó bản đồ được giải thích là "một thành ngữ trong tính toán song song trong đó một thao tác đơn giản được áp dụng cho tất cả các yếu tố của chuỗi, có khả năng song song".

Tôi vẫn còn bối rối về thuật ngữ này. Bất cứ ai có thể giải thích "bản đồ" có nghĩa là gì trong bối cảnh tôi đã đề cập?

Vì vậy, có hai cách sử dụng riêng biệt của từ "bản đồ", mà tôi sẽ giải nén ở đây.

1. Đầu tiên là rất chung chung, trong đó bản đồ có nghĩa là "liên kết", đặc biệt là thông qua chức năng. Nếu chúng ta nói " ánh xạ mỗi thành ", thì chúng ta đang nói .$f$$x$∀ x . f ( x ) = 2 $2x$$\forall x \ldotp f(x) = 2x$

   Việc sử dụng này bao gồm "IO ánh xạ bộ nhớ:" có một chức năng (khái niệm) liên kết từng phần của bộ nhớ với một hành động IO cụ thể. Không ai thực sự viết ra hàm này, nhưng nó thực sự ở đó: đối với mỗi phần của bộ nhớ được ánh xạ, có một số IO được liên kết với nó. Có thể là một phần của đĩa, có thể là thanh ghi phần cứng trên thiết bị ngoại vi, v.v.

   Tương tự, các mảng bit (và các mảng nói chung) rơi vào điều này: mỗi chỉ mục có một phần tử duy nhất được liên kết với nó (tại bất kỳ thời điểm nào), do đó, một mảng thực sự là một mã hóa của hàm miền hữu hạn.

2. Trong lập trình hàm và các dẫn xuất (như MapReduce), bản đồ đề cập đến việc áp dụng một phép biến đổi trên một cấu trúc.

   Bản gốc mapxuất phát từ Lisp, trong đó nó đề cập đến hàm đã lấy một hàm khác và một danh sách, và trả về kết quả của việc áp dụng hàm cho từng phần tử của danh sách đó.

   Nhưng, hiện tượng này khá chung chung. Trong Haskell, cấu trúc dữ liệu thừa nhận một hoạt động như vậy được gọi là functor và hoạt động này được gọi là fmap (vì lý do lịch sử, để tránh xung đột với bản đồ danh sách).

   Tất cả đều liên quan thông qua khái niệm Functor từ lý thuyết thể loại, đó là sự trừu tượng hóa các cấu trúc thừa nhận hoạt động "bản đồ".

Sau đây tôi sẽ không chính xác theo một số cách, hy sinh độ chính xác kỹ thuật để cung cấp một sự hiểu biết cơ bản. Rõ ràng là bạn đã đọc một số nguồn kỹ thuật và chính tính kỹ thuật của tài liệu đang khiến bạn khó hiểu được đâu là một khái niệm khá cơ bản và đơn giản.

Nói một cách đơn giản, cách sử dụng phổ biến nhất của bản đồ từ là để mô tả mối quan hệ giữa các thứ trong hai bộ khác nhau. Đây có thể là một hàm toán học hoặc nó có thể là một loại biểu diễn và cơ chế khác. Phổ biến nhất xuất hiện ngay trong tâm trí là bản đồ đường phố.

Bản đồ đường phố là hình ảnh của một địa hình hoặc khu vực cụ thể trong thế giới thực, trong đó các đường và hình vẽ và từ được viết trên bản đồ tương ứng với các đường phố và tòa nhà thực tế. Có một mối quan hệ 1-1 giữa việc thể hiện địa hình được mô tả trong bản đồ đường phố và địa hình thực tế.

Nhìn xa hơn chúng ta cũng có thể thấy rằng một bản đồ đường phố là một đại diện của địa hình thực tế. Địa hình thực tế có các đối tượng và chi tiết và quy trình động mà bản đồ đường phố không mô tả. Bản đồ đường phố là một đại diện trừu tượng của địa hình thực tế và những gì được mô tả trong bản đồ đường phố chỉ là những gì cần thiết để thực hiện mục đích của nó, để cung cấp một trợ giúp điều hướng cho địa hình thực.

Một số ví dụ trong câu hỏi liên quan đến việc tạo một biểu diễn với các cơ chế hỗ trợ để một người có thể sử dụng biểu diễn và cơ chế chuyển các hành động của người đó thành những gì cần thiết cho chức năng cơ bản được ẩn bởi mặt tiền của biểu diễn.

Bộ nhớ I / O được ánh xạ bộ nhớ cho phép lập trình viên nghĩ về một tệp như một vùng bộ nhớ lớn, để sử dụng biểu diễn bộ nhớ của một tệp thực. Lập trình viên không nghĩ về tệp như một tệp mà thay vào đó nghĩ về nó như một vùng bộ nhớ lớn. Chức năng I / O của tập tin ánh xạ bộ nhớ sẽ đảm bảo rằng khi lập trình viên tham chiếu một bộ nhớ cụ thể bù cho dữ liệu tương ứng trong tệp được truy cập.

Thiết bị I / O được ánh xạ bộ nhớ cho phép đơn giản hóa giao diện lập trình thiết bị bằng cách ghi vào địa chỉ bộ nhớ hoặc đọc từ địa chỉ bộ nhớ. Các hành động viết và đọc này được dịch bởi chức năng I / O của thiết bị ánh xạ bộ nhớ cơ bản thành các hành động cụ thể của thiết bị thực tế cần thiết để thực hiện dịch vụ hoặc hành động được yêu cầu.

Bản đồ bit là một tập hợp các bit cung cấp sự tương ứng 1-1 với các giá trị của một số tập hợp khác. Ví dụ, CreateFile()chức năng của API Win32 có một số đối số ánh xạ bit được sử dụng để chỉ ra các loại thuộc tính tệp khác nhau. Các bit cụ thể trong bản đồ bit tương ứng với một hành vi tệp cụ thể, chẳng hạn như "Mở dưới dạng chỉ đọc" hoặc "Luôn tạo tệp trống mới". Các hằng số đặc biệt được cung cấp được kết hợp bằng các phép toán bit nhị phân để xác định các đối số thực tế. Xem hàm CreatFile và mã nguồn ví dụ tại Mở tệp để đọc hoặc viết .

Ánh xạ đơn giản là quá trình liên kết một đơn vị dữ liệu với một đơn vị dữ liệu khác. Mục đích của ánh xạ là cho phép truy cập đơn giản vào dữ liệu được ánh xạ. Ví dụ, trong các hệ thống tương thích IBM cổ điển, địa chỉ bộ nhớ 0xB8000 được ánh xạ tới bộ nhớ video của thẻ video. Ghi vào bộ nhớ này sẽ cập nhật nội dung của màn hình và đọc từ nó sẽ lấy nội dung của màn hình. Ánh xạ tệp, ánh xạ thiết bị và thậm chí ánh xạ cấu trúc dữ liệu (thường được gọi là Bản đồ, HashMap hoặc Từ điển), là tất cả các cách liên kết một đơn vị dữ liệu với một đơn vị dữ liệu khác.

Ánh xạ có hai lợi ích chính. Đầu tiên là ánh xạ làm giảm sự phức tạp của việc truy cập vào thiết bị hoặc tệp liên quan. Ví dụ: ánh xạ tệp và ánh xạ thiết bị cho phép bạn xử lý các thiết bị đó như thể chúng chỉ là bộ nhớ đơn giản. Thay vì học các cổng I / O khác nhau, các lệnh dữ liệu, v.v., bạn có một giao diện đơn giản, tự nhiên và rõ ràng như ghi vào RAM.

Lợi ích thứ hai là nó có thể làm giảm yêu cầu bộ nhớ. Ví dụ, một Map<Integer, SomeDataType>có thể tạo ra một "mảng thưa thớt", rất hữu ích khi bạn muốn một mảng chủ yếu chứa dữ liệu không hợp lệ / không sử dụng và có thể được truy cập trong thời gian gần tuyến tính. Điều này có thể hiệu quả hơn nhiều so với danh sách được liên kết (trong đó phải mất thời gian O ( n ) để truy cập phần tử thứ n ).

Ánh xạ chủ yếu được sử dụng như một sự trừu tượng hóa để ẩn các thuật toán / hàm phức tạp khỏi nhà phát triển để họ có thể tập trung vào nhiệm vụ triển khai chương trình. Lưu ý rằng ánh xạ có thể không phải lúc nào cũng hiệu quả, về mặt thời gian xử lý, như truy cập trực tiếp vào thiết bị hoặc tệp, nhưng luôn ít phức tạp hơn so với thực hiện (ví dụ: ánh xạ làm giảm số lượng mã chuyên dụng mà nhà phát triển phải viết để truy cập dữ liệu ).