Que é os datos na caché e caché?

Ordenador, por desgraza, non executa inmediatamente as ordes, que son recibidos do pobo. Para acelerar este proceso utiliza unha variedade de trucos, eo lugar de honra entre eles pertence a caché. ¿Que é iso? Cales son os datos almacenados na caché? Como é que este proceso realmente ocorre? O que está na caché datos en un teléfono "Samsung", por exemplo, e eles difiren un pouco dos no ordenador? Imos comezar a obter respostas a estas preguntas.

Que é caché?

Así chamado buffer intermediario, que ofrece acceso rápido a información, a probabilidade de que a consulta sobre todo. Todos os datos contidos nel. Unha vantaxe importante é que extraer a información necesaria desde o caché pode ser significativamente máis rápido que a tenda orixinal. Pero hai unha desvantaxe significativa - tamaño. datos en memoria é usado en navegadores, disco duro, CPU, servidor web, vitorias, e servizos de DNS. A base da estrutura son os conxuntos de rexistros. Cada un deles está asociado a un determinado elemento ou unidade de datos que se proxectan copiar o que está na memoria principal. As entradas teñen un identificador (tags), a través da cal é determinado pola coincidencia. Imos ollar un pouco diferente punto de vista pouco: de datos que está gardada no seu teléfono "Samsung" ou doutro fabricante? son diferentes dos que están no ordenador? Dun punto de vista fundamental - non só a diferenza de tamaño.

O proceso de utilización

Cando un cliente (que está listado anterior) solicita datos, o primeiro que fai que un ordenador - analiza a caché. Se se quere a entrada, é utilizada. Nestes casos, non é un éxito. Periodicamente, os datos copiados desde caché para a memoria principal. Pero se o rexistro necesario non se atopou, hai un contido de investigación en almacenamento de base. Todo levar a información é transferida a caché, de xeito que, a continuación, poden acceder máis rapidamente. Porcentaxe de solicitudes cando coroados de éxito, o chamado nivel ou relación de bater.

Actualizando datos

Ao usar, por exemplo, un navegador web é comprobado caché local para atopar unha copia da páxina. Dadas as limitacións deste tipo de memoria, unha misa é decidido a descartar a información para facer espazo. Para decidir o que vai ser substituído, usar diferentes algoritmos de desprazamento. By the way, se falamos sobre o feito de que estes datos na caché para o "Android", que para a maior parte, son usados para traballar con imaxes e datos de aplicacións.

política de escribir

Durante a modificación do contido da caché e actualizar os datos na memoria principal. O atraso de tempo que pasa entre a información da aplicación segundo as políticas de gravación. Existen dous tipos principais:

1. gravación instantánea. Cada cambio é rexistrada de forma síncrona para a memoria principal.
2. Atrasado ou write-back. actualizar datos realizada periodicamente ou cando se solicite polo cliente. Para seguir se isto cambiou para usar un sinal con dous estados: "sucio" ou modificado. No caso dunha falta pode ser feita dous recursos destinados a memoria principal: a primeira é empregada para gardar os datos que cambiaron desde a caché, eo segundo - para ler o elemento.

Pode ser tal que a información se fai irrelevante para o tapón intermedio. Isto ocorre cando os datos na memoria principal sen facer calquera axustes para a caché. Por razóns de coherencia, todos os procesos de edición utilizando os protocolos de coherencia.

retos contemporáneos

Cun aumento na frecuencia de procesadores e maior rendemento de memoria, unha nova áreas problemáticas - as limitacións da interface de transferencia de datos. Que pode observarse unha persoa experta? A caché é moi útil se a frecuencia é menor que a RAM no procesador. Moitos deles teñen o seu propio buffer intermediario para reducir o tempo de acceso á memoria, que é máis lento que rexistros. A CPU que soportan enderezo virtual, moitas veces poñen pequeno, pero moi rápido tapón tradución de enderezos. Pero noutros casos, a caché non é moi útil, e ás veces só crea problemas (pero é xeralmente nos ordenadores, que foron sometidos a unha versión non-profesional). Falando do que está almacenado na caché de datos no seu teléfono, ONG observou que, debido ao pequeno tamaño do dispositivo é necesario crear unha nova aplicación de caché en miniatura. Agora algúns teléfonos pode gabar-se parámetros como hai dez anos, ordenador avanzado - Pero que diferencia no seu tamaño!

Sincronizar datos entre diferentes tapóns

A caché é útil cando un, e como manter a eficacia desta tecnoloxía, se unha morea deles? Este problema está resolto tapón de coherencia. Hai tres opcións para o intercambio de datos:

1. Inclusive. A caché pode comportarse como lle gusta.
2. Exclusivo. Deseñado para cada caso concreto.
3. Non exclusiva. un patrón amplamente aceptado.

niveis de caché

O seu número é xeralmente igual a tres ou catro. Canto maior sexa o nivel de memoria, polo que é máis voluminoso e máis lento:

1. cache L1. A caché de nivel máis rápido - en primeiro lugar. En realidade, é parte do procesador, xa que está situada nun só chip, e relaciónase cos bloques funcionais. Xeralmente divididos en dous tipos: caché de instrucións e datos. A maioría dos procesadores modernos non funcionan sen este nivel. Este caché opera na frecuencia do procesador, entón a referencia a el pode realizar cada ciclo de reloxo.
2. cache L2. Xeralmente situado xunto co anterior. A áreas de memoria separadas. Para saber o seu valor, ten que de todo o volume, dado debaixo da caché de datos, dividido polo número de núcleos, que está no procesador.
3. cache L3. Lento, pero o maior caché de dependente. Tipicamente, máis que 24 MB. El é usado para sincronizar os datos recibidos a partir de depósitos de segundo nivel diferente.
4. caché de L4. Use só se xustifica para os servidores de multiprocessamento de alto rendemento e mainframes. Implementar lo como un chip separado. Se fai unha pregunta que é a caché de datos en un teléfono "Samsung" e mirando para el, este nivel - Podo dicir que durante 5 anos precisamente apresurar.

associatividade de caché

Esta é unha característica fundamental. Associatividade dos datos na caché é necesario para mostrar a segmentación lóxica. Ela, á súa vez, é necesario debido ao feito de que a exploración secuencial de todas as liñas existentes leva decenas de ciclos e trae para non todos os beneficios. Polo tanto, utilizar células de memoria RAM ríxida adherencia ó caché de datos, a fin de reducir o tempo de busca. Se compararmos os buffers intermediarios son do mesmo volume, pero associatividade diferente, aquel con quen tiña unha gran vontade de traballar menos rapidamente, pero cunha gran eficiencia específica.

conclusión

Como verás, os datos en memoria, baixo certas condicións, permite que o ordenador para actuar máis rapidamente. Pero, desgraciadamente, aínda hai unha morea de aspectos sobre os que pode traballar por un longo tempo.