داده های کش شده و ذخیره چیست؟

کامپیوتر، افسوس، بلافاصله دستورات، که از مردم دریافت اجرا می کند. برای سرعت بخشیدن به این روند با استفاده از انواع ترفندها، و غرور و افتخار از جایی در میان آنها متعلق به ذخیره سازی. آن چیست؟ داده های cache چیست؟ چگونه این روند در واقع می گیرد؟ چه داده ها در گوشی های هوشمند "سامسونگ"، برای مثال ذخیره سازی، و آنها تا حدودی از کسانی که در کامپیوتر متفاوت است؟ بیایید پایین به گرفتن پاسخ به این پرسش.

کش چیست؟

به اصطلاح بافر متوسط، فراهم می کند که دسترسی سریع به اطلاعات، احتمال این که پرس و جو بالاتر از همه. تمام داده ها در آن مندرج است. یک مزیت مهم این است که استخراج اطلاعات لازم را از کش را می توان به طور قابل توجهی سریع تر از از فروشگاه اصلی است. اما یک نقطه ضعف قابل توجهی وجود دارد - اندازه. داده های cache شده در مرورگرها، هارد دیسک، پردازنده، وب سرور، WINS، DNS و خدمات استفاده می شود. اساس این ساختار recordsets هستند. هر یک از آنها با یک عنصر خاص و یا واحد داده که بیرون کپی چیزی است که در حافظه اصلی است. مطالب یک شناسه (TAG)، با استفاده از آن است که با تطبیق تعیین می شود. بیایید نگاه کمی دیدگاه متفاوت: داده چه cache شده در گوشی شما "سامسونگ" و یا تولید کننده دیگر؟ آیا آنها از کسانی که در کامپیوتر چیست؟ از منظر تحلیل بنیادی - نه تنها تفاوت در اندازه.

روند استفاده از

هنگامی که یک مشتری (آنها ذکر شده در بالا) درخواست داده، اولین چیزی که باعث می شود یک کامپیوتر - بررسی حافظه پنهان. اگر آن مورد نظر است ورود، سپس از آن استفاده شود. در این موارد است یک ضربه وجود دارد. دورهای اطلاعات از کش به حافظه اصلی کپی شده است. اما اگر رکورد مورد نیاز پیدا نشده است، این است که مطالب جستجو در ذخیره سازی پایه وجود دارد. همه گرفتن اطلاعات است به کش منتقل می شود، به طوری که آن و سپس می توان با سرعت بیشتری قابل دسترسی است. درصد درخواستهای زمانی که با موفقیت تاج گذاری، به نام سطح و یا نسبت رسید.

اطلاعات به روز رسانی

هنگام استفاده از، برای مثال، یک مرورگر وب است که به بررسی حافظه پنهان محلی برای پیدا کردن یک کپی از صفحه. با توجه به محدودیت های این نوع حافظه، از دست تصمیم گرفته می شود اطلاعات را به فضا به دور بیندازید. برای تصمیم گیری دقیقا همان چیزی جایگزین خواهد شد، استفاده از الگوریتم های جابجایی متفاوت است. به هر حال، اگر ما در مورد این واقعیت است که این داده های cache شده به "آندروید" صحبت می کنید، که در بیشتر قسمت ها آنها استفاده می شود برای کار با تصاویر، و داده های برنامه.

ارسال سیاست

در طول اصلاح محتویات کش و به روز رسانی داده ها در حافظه اصلی. تأخیر زمانی که بین اطلاعات نرم افزار بسته به سیاست های ضبط عبور می کند. دو نوع اصلی وجود دارد:

1. ضبط از طریق مسنجر. هر تغییر همزمان به حافظه اصلی ثبت شده است.
2. تاخیر و یا بازنویسی. به روز رسانی داده دوره ای برگزار می، و یا وقتی توسط مشتری درخواست شده است. برای پیگیری از اینکه آن را به استفاده از یک نشانه با دو کشور اصلاح شد: "کثیف" و یا تغییر. - به خواندن آیتم مورد نظر اولین بار است که برای ضبط داده هایی را که از کش تغییر یافته اند، و دوم: در مورد یک خانم می توان به دو تجدید نظر هدف حافظه اصلی ساخته شده است.

این ممکن است به طوری که اطلاعات بی ربط به بافر متوسط است. این بدون هر گونه تنظیم به کش رخ می دهد که داده ها در حافظه اصلی. برای سازگاری، تمام فرآیندهای در حال ویرایش با استفاده از پروتکل انسجام است.

چالش های معاصر

با افزایش فرکانس پردازنده و افزایش عملکرد حافظه، مناطق مشکل جدید - محدودیت های رابط انتقال داده ها. چه چیزی ممکن است یک فرد آگاه متوجه؟ حافظه پنهان بسیار مفید است اگر فرکانس کمتر از RAM در پردازنده است. بسیاری از آنها بافر متوسط خود را برای کاهش زمان دسترسی به حافظه است که آهسته تر از ثبات. CPU است که حمایت های مجازی پرداختن، اغلب کوچک اما بسیار سریع بافر ترجمه آدرس قرار دهید. اما در موارد دیگر، کش بسیار مفید است، و گاهی اوقات تنها باعث ایجاد مشکلات (اما آن است که معمولا در کامپیوتر، که دستخوش یک نسخه غیر حرفه ای). صحبت از چیزی است که داده ها در گوشی های هوشمند خود ذخیره سازی، سازمان های غیر دولتی اشاره کرد که با توجه به اندازه کوچک از دستگاه لازم است برای ایجاد اجرای جدید کش مینیاتوری. اما آنچه تفاوت در اندازه آنها - در حال حاضر برخی از تلفن های می توانید پارامترهای به عنوان ده سال پیش، پیشرفته کامپیوتر به رخ کشیدن!

همگام سازی داده ها بین بافر مختلف

حافظه نهان مفید است که یکی، و چگونه به حفظ اثر این تکنولوژی، اگر تعداد زیادی از آنها؟ این مشکل انسجام بافر حل شده است. سه گزینه برای تبادل داده ها وجود دارد:

1. فراگیر. حافظه نهان می توانید رفتار به عنوان شما می خواهم.
2. منحصر به فرد. طراحی شده برای هر مورد خاص.
3. غیر انحصاری. یک استاندارد به طور گسترده ای پذیرفته شده است.

سطوح کش

تعداد آنها معمولا به سه یا چهار برابر است. هرچه سطح از حافظه، پس از آن بزرگتر و کندتر است:

1. حافظه نهان L1. سریعترین کش سطح - اول. در واقع، آن را بخشی از پردازنده به عنوان آن را بر روی یک تراشه واحد واقع شده است، و مربوط به بلوک های تابع. کش دستورالعمل ها و داده ها: معمولا به دو نوع تقسیم می شود. بیشتر پردازشگرهای مدرن امروزی بدون این سطح کار نمی کند. این کش عمل در فرکانس پردازنده، به طوری که اشاره به آن ممکن است هر چرخه ساعت انجام دهد.
2. کش L2. معمولا همراه با یکی از قبلی واقع شده است. مناطق حافظه جداگانه. برای پیدا کردن ارزش خود را، شما نیاز به کل حجم، با توجه به تحت cache کردن داده ها، تقسیم بر تعداد هسته، است که در پردازنده.
3. کش L3. آهسته، اما بزرگترین کش وابسته است. به طور معمول، بیش از 24 MB. آن استفاده می شود برای همگام سازی اطلاعات دریافت شده از انبارهای سطح متفاوت دوم.
4. کش L4. استفاده فقط برای سرورهای چند پردازی با عملکرد بالا و رایانه های بزرگ قابل توجیه است. پیاده سازی آن را به عنوان یک چیپ جداگانه. اگر شما یک سوال است که ذخیره داده ها در گوشی های هوشمند "سامسونگ" و نگاه کردن به آن بپرسید، این سطح - می توانم بگویم که به مدت 5 سال دقیقا عجله بسر می رسانید.

associativity کش

این یک ویژگی اساسی است. Associativity از داده های ذخیره سازی مورد نیاز برای نمایش تقسیم بندی منطقی است. او، به نوبه خود، لازم توجه به این واقعیت که یک اسکن متوالی از همه خطوط موجود طول می کشد دهها چرخه و به ارمغان می آورد به همه مزایای. بنابراین، استفاده از سلول های حافظه پایبندی سفت و سخت به data cache، به منظور کاهش زمان جستجو. اگر ما به مقایسه بافر میانی همان حجم اما associativity مختلف، یکی با او تا به حال یک اراده بزرگ به کار کمتر به سرعت، اما با بازده زیادی خاص.

نتیجه

همانطور که می بینید، داده های cache شده تحت شرایط خاصی، اجازه می دهد تا کامپیوتر خود را به سرعت عمل بیشتر است. اما، افسوس، هنوز بسیار زیادی از جنبه های که در آن شما می توانید برای یک مدت طولانی کار می کنند.