Ano ang naka-cache na data at cache?

Computer, sayang, ay hindi agad executes ang mga utos, na kung saan ay natanggap mula sa mga tao. Upang mapabilis ang proseso na ito ay gumagamit ng isang iba't ibang mga trick, at ang mga pagmamataas ng mga lugar kasama ng mga ito ay kabilang sa cache. Ano ito? Ano ang mga naka-cache na data? Paano gumagana ang prosesong ito aktwal na tumatagal ng lugar? Ano ang naka-cache na data sa isang smartphone "Samsung", halimbawa, at naiiba sila medyo mula sa mga sa computer? Sabihin makakuha ng pababa sa pagkuha ng mga sagot sa mga tanong.

Ano ang cache?

Kaya tinatawag na intermediate buffer, na nagbibigay ng mabilis na access sa impormasyon, ang probabilidad na ang tanong sa itaas lahat. Ang lahat ng data na nilalaman sa loob nito. Isang mahalagang bentahe ay na i-extract ang mga kinakailangang impormasyon mula sa cache ay maaaring maging makabuluhang mas mabilis kaysa sa mula sa orihinal na tindahan. Ngunit may ay isang makabuluhang disbentaha - ang laki. Naka-cache na data ay ginagamit sa mga browser, hard disk, CPU, web server, WINS, at DNS serbisyo. Ang batayan ng istraktura ay ang recordsets. Ang bawat isa sa mga ito ay nauugnay sa isang tiyak na sangkap o data yunit na palabasin kopyahin kung ano ang nasa pangunahing memorya. Entries ay may isang identifier (TAG), sa pamamagitan ng kung saan ay natukoy sa pamamagitan ng pagtutugma. Tumingin ni Medyo naiiba pananaw Let: kung ano ang naka-cache na data sa iyong telepono "Samsung" o isa pang tagagawa? Ang mga ito ay naiiba mula sa mga na sa ang computer? Mula sa isang pangunahing punto ng pagtingin - hindi lamang ang pagkakaiba sa laki.

Ang proseso ng paggamit

Kapag ang isang client (sila ay nakalista sa itaas) ay humihiling ng data, ang unang bagay na gumagawa ng isang computer - Sinusuri ang cache. Kung ito ay nais na entry, pagkatapos ito ay ginagamit. Sa mga kasong ito doon ay isang hit. Regular na ang data na kinopya mula sa cache sa pangunahing memorya. Ngunit kung ang mga kinakailangang mga rekord ay hindi pa natagpuan, mayroong isang nilalaman sa paghahanap sa base imbakan. Lahat ng gawin ang mga impormasyon ay ililipat sa ang cache, upang ito ay pagkatapos ay maaaring ma-access nang mas mabilis. Porsiyento ng mga kahilingan kapag nakoronahan sa tagumpay, na tinatawag na antas o hit ratio.

Ina-update ang data

Kapag gumagamit, halimbawa, ang isang web browser ay naka-check lokal na cache upang mahanap ang isang kopya ng mga pahina. Dahil sa mga limitasyon ng mga ito i-type ang memory, isang miss ay nagpasya upang itapon ang impormasyon upang gumawa ng puwang. Upang magpasya kung ano mismo ang ay papalitan, gumamit ng iba't ibang displacement algorithm. Sa pamamagitan ng ang paraan, kung makipag-usap namin tungkol sa ang katunayan na ito naka-cache na data sa "Android", na para sa pinaka-bahagi sila ay ginagamit upang gumana sa mga imahe, at data ng application.

isulat Patakaran

Sa panahon ng pagbabago ng mga nilalaman ng cache at i-update ang data sa pangunahing memorya. Ang oras na pagka-antala na magbabalik sa pagitan ng impormasyon application depende sa mga patakaran sa pag-record. Mayroong dalawang pangunahing uri:

1. Mabilisang pag-record. Ang bawat pagbabago ay naitala synchronous sa pangunahing memorya.
2. Naantala o writeback. I-update ang data gaganapin pana-panahon, o kapag hiniling ng customer. Upang masubaybayan kung ito ay susugan upang gumamit ng isang mag-sign na may dalawang kalagayan: "marumi" o binago. Sa kaso ng isang tamaan ay maaaring gawin sa dalawang apila naglalayong main memory: ang una ay ginagamit upang i-record ang data na ay nabago mula sa cache, at ang pangalawang - upang basahin ang ninanais na item.

Maaaring ito ay tulad na ang impormasyon ay nagiging walang katuturan sa mga intermediate buffer. nangyayari ito kapag ang data sa main memory nang hindi gumagawa ng anumang mga pagsasaayos sa cache. Para hindi pabago-bago, ang lahat ng mga proseso ng pag-edit gamit ang pagkakaugnay-ugnay ng mga protocol.

kontemporaryong hamon

Sa pamamagitan ng isang pagtaas sa ang dalas ng mga processors at mas mataas na pagganap ng memorya, ang isang bagong lugar na may problema - ang mga limitasyon ng interface transfer ng data. Ano ang maaaring mapansin ang isang maalam na tao? Cache memory ay napaka-kapaki-pakinabang kung ang dalas ay mas mababa sa RAM sa processor. Marami sa kanila ay may kanilang sariling mga intermediate buffer upang mabawasan ang access ng oras upang ang memorya, na kung saan ay mas mabagal kaysa registers. Ang CPU na sumusuporta sa virtual addressing, madalas na maglalagay maliit ngunit masyadong mabilis buffer address pagsasalin. Ngunit sa ibang mga kaso, ang cache ay hindi masyadong kapaki-pakinabang, at kung minsan lamang ay lumilikha ng mga problema (ngunit ito ay karaniwan sa mga computer, na kung saan ay may undergone isang di-propesyonal na bersyon). Pagsasalita ng kung ano ang naka-cache na data sa iyong smartphone, NGO mapapansin na dahil sa ang maliit na sukat ng aparato ay kinakailangan upang lumikha ng bagong miniature cache pagpapatupad. Ngayon ang ilang mga telepono ay maaaring magyabang ng mga parameter tulad ng sampung taon na ang nakaraan, mga advanced na computer - ngunit kung ano ang isang pagkakaiba sa kanilang laki!

I-synchronize ang data sa pagitan ng iba't ibang mga buffers

Ang cache ay kapaki-pakinabang kapag ang isa, at kung paano upang mapanatili ang pagiging epektibo ng ang teknolohiyang ito, kung ang isang pulutong ng mga ito? Ang problemang ito ay malulutas buffer pagkakaugnay-ugnay. May tatlong mga opsyon para sa data exchange:

1. Inclusive. Ang cache ay maaaring kumilos bilang nais mo.
2. Exclusive. Idinisenyo para sa bawat partikular na kaso.
3. Hindi eksklusibo. isang malawak na tinanggap pamantayan.

mga antas ng cache

Ang kanilang mga numero ay karaniwang katumbas ng tatlo o apat. Ang mas malaki ang antas ng memorya, sa gayon ito ay bulkier at mas mabagal:

1. L1 cache. Ang pinakamabilis na antas ng cache - una. Sa katunayan, ito ay bahagi ng processor na ito ay matatagpuan sa isang solong chip, at nauugnay sa mga bloke function. Karaniwan nahahati sa dalawang uri: pagtuturo cache at data. Karamihan sa modernong processors ay hindi gumagana nang walang antas na ito. cache na ito ay nagpapatakbo sa processor dalas, kaya ang pagtukoy sa mga ito ay maaaring gumanap sa bawat cycle ng orasan.
2. L2 cache. Karaniwang matatagpuan kasama ang isang nakaraan. Ang isang hiwalay na memory lugar. Upang malaman ang halaga nito, kailangan mo ang buong lakas ng tunog, na ibinigay sa ilalim ng data caching, na hinati sa pamamagitan ng bilang ng mga core, na kung saan ay sa processor.
3. L3 cache. Mabagal, ngunit ang pinakamalaking nakasalalay cache. Karaniwan, ang higit sa 24 MB. Ito ay ginagamit upang i-synchronize ang data na natanggap mula sa mga cache ng iba't ibang mga pangalawang antas.
4. L4 cache. Paggamit ay nabigyang-katarungan lamang para sa mataas na pagganap multiprocessing server at mainframes. Ipatupad ito bilang isang hiwalay na chip. Kung humingi ka ng isang katanungan na ay caching ng data sa isang smartphone "Samsung" at pagtingin sa mga ito, ito na antas - maaari kong sabihin na para sa 5 taon tiyak magmadali.

cache associativity

Ito ay isang pangunahing katangian. Associativity ng naka-cache na data ay kinakailangan upang ipakita ang mga lohikal na segmentation. Siya, sa pagliko, ay kinakailangan dahil sa ang katunayan na ang isang sunud-scan ng lahat ng umiiral na mga linya ay tumatagal ng sampu sa libu-cycle at nagdudulot sa hindi lahat ng mga benepisyo. Samakatuwid, gamitin ang RAM cell matibay malasakit sa cache ng data, upang mabawasan ang search oras. Kung ating ihahambing ang intermediate buffers ay ng parehong dami subalit magkaiba ang associativity, ang isa na may kanino siya ay nagkaroon ng isang mahusay na kalooban na magtrabaho mas mabilis, ngunit may isang malaking tukoy na kahusayan.

konklusyon

Tulad ng iyong nakikita, ang mga naka-cache na data sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay nagbibigay-daan sa iyong computer upang kumilos nang mas mabilis. Subalit, sayang, may ay pa rin lubos ng maraming mga aspeto na kung saan maaari kang magtrabaho para sa isang mahabang panahon.