Quali sono i dati memorizzati nella cache e la cache?

Computer, ahimè, non esegue immediatamente i comandi, che vengono ricevuti dal popolo. Per accelerare questo processo utilizza una varietà di trucchi, e il posto d'onore tra di loro appartiene alla cache. Di cosa si tratta? Quali sono i dati memorizzati nella cache? Come funziona questo processo ha effettivamente luogo? Ciò che viene memorizzato nella cache i dati in uno smartphone "Samsung", per esempio, e si differenziano in qualche modo da quelli del computer? Andiamo verso il basso per ottenere risposte a queste domande.

Qual è la cache?

Così chiamato tampone intermedio, che fornisce un rapido accesso alle informazioni, la probabilità che la query prima di tutto. Tutti i dati in esso contenuti. Un vantaggio importante è che estrarre le informazioni necessarie dalla cache può essere significativamente più veloce dal negozio originale. Ma c'è un inconveniente significativo – dimensioni. i dati memorizzati nella cache viene utilizzato nei browser, hard disk, CPU, web server, WINS e servizi DNS. La base della struttura sono i set di record. Ciascuno di essi è associato ad un determinato elemento o unità di dati che sporgono copiare ciò che è nella memoria principale. Voci hanno un identificatore (TAG), mediante il quale è determinato da corrispondenti. Guardiamo un po 'diverso punto' di vista: i dati memorizzati nella cache ciò che è nel telefono "Samsung" o di altri produttori? Sono diversi da quelli che sono nel computer? Da un punto di vista fondamentale – non solo la differenza di dimensioni.

Il processo di utilizzo

Quando un client (sono elencati sopra) richiede i dati, la prima cosa che fa un computer – esamina la cache. Se si desidera la voce, allora è utilizzato. In questi casi v'è un successo. Periodicamente i dati copiati dalla cache per la memoria principale. Ma se non è stato trovato il record richiesto, v'è un contenuto di ricerca in deposito base. Tutti prendono le informazioni vengono trasferite alla cache, in modo che poi si può accedere in modo più rapido. Percentuale di richieste quando coronata da successo, ha chiamato il livello o rapporto di colpire.

aggiornamento dei dati

Quando si utilizza, ad esempio, un browser web viene controllato cache locale per trovare una copia della pagina. Dati i limiti di questo tipo di memoria, una miss è deciso di scartare le informazioni per fare spazio. Per decidere esattamente ciò che verrà sostituito, utilizzare diversi algoritmi di spostamento. A proposito, se parliamo del fatto che questi dati memorizzati nella cache al "Android", che per la maggior parte sono utilizzati per lavorare con immagini e dati delle applicazioni.

scrivere Policy

Durante la modifica del contenuto della cache e aggiornare i dati nella memoria di lavoro. Il ritardo di tempo che passa tra le informazioni di applicazione a seconda delle politiche di registrazione. Ci sono due tipi principali:

1. Registrazione immediata. Ogni modifica viene registrata in modo sincrono alla memoria principale.
2. Ritardata o writeback. aggiornare i dati tengono periodicamente, o quando richiesto dal cliente. Per tenere traccia di se è stato modificato per utilizzare un segno con due stati: "sporco" o modificato. Nel caso di una mancanza può essere fatta due ricorsi volti memoria principale: il primo è utilizzato per registrare i dati che sono stati modificati dalla cache, e il secondo – per leggere la voce desiderata.

Può essere tale che le informazioni diventa irrilevante nel buffer intermedio. Ciò si verifica quando i dati nella memoria principale senza apportare modifiche alla cache. Per coerenza, tutti i processi di modifica utilizzando i protocolli di coerenza.

sfide contemporanee

Con un aumento della frequenza di processori e migliori prestazioni della memoria, a nuove problematiche – le limitazioni della interfaccia di trasferimento dati. Ciò che può notare una persona esperta? memoria cache è molto utile se la frequenza è inferiore alla RAM nel processore. Molti di loro hanno un proprio buffer intermedio per ridurre il tempo di accesso alla memoria, che è più lento di registri. La CPU che supportano indirizzamento virtuale, spesso posto piccolo ma molto veloce tampone traduzione degli indirizzi. Ma in altri casi, la cache non è molto utile, e talvolta crea solo problemi (ma di solito è nei computer, che hanno subito una versione non-professionale). Parlando di ciò che viene memorizzata nella cache i dati nel vostro smartphone, Ong ha osservato che a causa delle piccole dimensioni del dispositivo è necessario creare nuova implementazione della cache in miniatura. Ora alcuni telefoni possono vantare parametri come dieci anni fa, avanzate per computer – ma che differenza nella loro dimensione!

Sincronizzare i dati tra diversi buffer

La cache è utile quando uno, e come mantenere l'efficacia di questa tecnologia, se molti di loro? Questo problema è risolto tampone coerenza. Ci sono tre opzioni per lo scambio di dati:

1. Inclusive. La cache può comportarsi come ti piace.
2. Esclusivo. Progettata per ogni caso specifico.
3. Non esclusiva. uno standard ampiamente accettato.

livelli di cache

Il loro numero è in genere pari a tre o quattro. Maggiore è il livello di memoria, quindi è più ingombrante e più lenta:

1. cache L1. La cache di livello più veloce – prima. In realtà, è parte del processore in quanto si trova su un unico chip, e si riferisce ai blocchi funzionali. Di solito divisa in due tipi: cache istruzioni e dati. La maggior parte dei moderni processori non funzionano senza questo livello. Questa cache opera alla frequenza del processore, così il riferimento ad essa può eseguire ogni ciclo di clock.
2. cache L2. Di solito si trova insieme a quello precedente. A aree di memoria distinte. Per scoprire il suo valore, è necessario l'intero volume, dato sotto il caching dei dati, diviso per il numero di core, che è nel processore.
3. cache L3. Lento, ma il più grande di cache dipendente. In genere, più di 24 MB. E 'usato per sincronizzare i dati ricevuti dalle cache di diversa secondo livello.
4. la cache L4. L'uso è giustificato solo per i server multiprocessore ad alte prestazioni e mainframe. Attuare come un chip separato. Se fai una domanda che viene caching dei dati in uno smartphone "Samsung" e guardandolo, questo livello – posso dire che per 5 anni con precisione fretta.

cache di associatività

Questa è una caratteristica fondamentale. Associatività dei dati memorizzati nella cache è necessario per visualizzare la segmentazione logica. Lei, a sua volta, è necessaria per il fatto che una scansione sequenziale di tutte le linee esistenti richiederà decine di cicli e porta a non tutti i vantaggi. Pertanto, utilizzare celle RAM rigida aderenza alla cache di dati, al fine di ridurre il tempo di ricerca. Se confrontiamo i buffer intermedi sono dello stesso volume, ma diversa associatività, quello con il quale ha avuto una grande voglia di lavorare meno velocemente, ma con una grande efficienza specifica.

conclusione

Come si può vedere, i dati memorizzati nella cache, in determinate condizioni, consente al computer di agire più rapidamente. Ma, ahimè, c'è ancora un sacco di aspetti su cui si può lavorare per un lungo periodo.