Naon data sindangan na cache?

Komputer, Alas, henteu langsung executes nu Paréntah, nu nampi ti urang. Pikeun ngagancangkeun proses ieu ngagunakeun rupa-rupa trik, jeung bangga tempat diantara aranjeunna milik cache. Naon eta? Naon data sindangan? Kumaha carana sangkan proses ieu sabenerna lumangsung? Naon ieu mah sindangan data dina smartphone "Samsung", contona, sarta aranjeunna beda rada ti maranéhanana dina komputer? Hayu urang meunang ka handap pikeun meunang jawaban kana patarosan ieu.

Naon cache?

Disebut panyangga panengah, nu nyadiakeun wasa gancang ka informasi, probabilitasna pamundut di luhur sadayana. Sakabéh data nu dikandung dina eta. Hiji kaunggulan penting nyaéta yén nimba inpo nu diperlukeun ti cache bisa nyata gancang ti ti toko aslina. Tapi aya hiji aral signifikan - ukuranana. data sindangan dipaké dina panyungsi, hard disk, CPU, web server, ngéléhkeun, sarta jasa DNS. Dasar struktur nu recordsets. Tiap di antarana patali jeung unsur nu tangtu atawa Unit data anu nonjol nyalin naon dina mémori utama. Éntri boga hiji identifier (TAG), ku cara maké nu ditangtukeun ku cocog. Hayu urang néangan saeutik saeutik titik béda of view: data naon ieu mah sindangan di telepon anjeun "Samsung" atanapi produsén séjén? Aranjeunna béda ti maranéhanana anu dina komputer? Ti titik fundamental of view - henteu mung bédana dina ukuranana.

Prosés ngagunakeun

Lamun klien (aranjeunna nuju didaptarkeun di luhur) requests data, hal munggaran nu ngajadikeun komputer - examines cache nu. Lamun ieu nu dipikahoyong Éntri, mangka geus dipaké. Dina kasus ieu aya hiji hit. Périodik data disalin ti cache kana memori utama. Tapi lamun catetan nu diperlukeun teu acan kapanggih, aya eusi pilarian di gudang basa. Kabéh nyandak informasi teh geus dibikeun ka cache, supaya eta lajeng bisa diaksés langkung gancang. Perséntase requests nalika crowned kalawan sukses, disebut tingkat atawa rasio pencét.

data Ngamutahirkeun

Lamun keur make, upamana, web browser anu dipariksa cache lokal pikeun manggihan salinan kaca. Dibikeun watesan ieu jenis memori, hiji miss ieu mutuskeun pikeun Piceun informasi sangkan spasi. Mutuskeun kahayang bakal diganti, make algoritma béda kapindahan. Ku jalan kitu, lamun urang ngobrol ngeunaan kanyataan yén ieu data sindangan ka "Android", nu keur bagian paling aranjeunna dipaké pikeun digawekeun ku gambar, sarta data aplikasi.

nulis Sarat jeung Kaayaan

Salila modifikasi tina eusi cache jeung ngomean data dina mémori utama. Waktu reureuh anu pas antara informasi aplikasi gumantung kana kawijakan rekaman. Aya dua tipe utama:

1. rekaman instan. Unggal robah dirékam synchronously kana memori utama.
2. Nyangsang atawa writeback. data Update diayakeun périodik, atawa lamun dipénta ku nasabah. Pikeun ngalacak naha éta ieu diralat ngagunakeun tanda a dua nagara: "kotor" atawa dirobah. Dina kasus hiji miss bisa dijieun dua banding aimed mémori utama: kahiji dipaké pikeun ngarékam data anu geus dirobah tina cache, sarta kadua - ka baca item nu dipikahoyong.

Meureun nya sapertos anu informasi janten nyimpang ka panyangga panengah. Ieu lumangsung nalika data dina mémori utama tanpa nyieun pangaluyuan wae mun cache nu. Pikeun konsistensi, sakabéh prosés na rohangan ngédit ngagunakeun protokol kohérénsi.

tantangan kontemporer

Kalawan paningkatan dina frékuénsi prosesor jeung ngaronjat kinerja memori, hiji wewengkon masalah anyar - keterbatasan antarbeungeut mindahkeun data. Naon mungkin aya bewara a jalma pangaweruh? memori cache pisan mangpaat lamun frékuénsi nyaéta kurang ti RAM dina processor. Loba di antarana kudu panyangga panengah sorangan pikeun ngurangan waktu aksés ka mémori, nu laun ti registers. CPU nu ngarojong maya alamat, mindeng nempatkeun leutik tapi pisan gancang panyangga panarjamahan Vérsi alamatna. Tapi dina kasus sejen, cache nu teu mangpaat pisan, jeung kadang ukur nyiptakeun masalah (tapi biasana di komputer, nu geus undergone versi non-profésional). Diomongkeun naon ieu data sindangan di smartphone anjeun, LSM dicatet yén alatan ukuran leutik alat perlu nyieun palaksanaan cache miniatur anyar. Kiwari sababaraha telepon bisa boast parameter sakumaha sapuluh taun ka tukang, canggih komputer - tapi kumaha béda dina ukuran maranéhanana!

Nyingkronkeun data antara buffers béda

cache nu dipake nalika salah, sarta kumaha carana ngajaga efektivitas téhnologi ieu, lamun loba di antarana? masalah ieu direngsekeun panyangga coherency. Aya tilu pilihan pikeun ukar data:

1. Inklusif. cache nu tiasa berperilaku sakumaha anjeun resep.
2. Ekslusif. Dirancang pikeun tiap hal husus.
3. Non-ekslusif. a katampa lega baku.

tingkat cache

Jumlah maranéhanana nyaéta biasana sarua jeung tilu atanapi opat. Nu leuwih gede di tingkat memori, tah eta anu bulkier na laun:

1. L1 cache. The cache tingkat panggancangna - munggaran. Kanyataanna, éta bagian tina processor sabab lokasina dina chip tunggal, sarta hubungan jeung blok fungsi. Biasana dibagi jadi dua jenis: instruksi cache sarta data. Paling prosesor modern ulah dianggo tanpa tingkat ieu. cache Ieu ngoperasikeun di frekuensi processor, jadi rujukan pikeun eta bisa ngalakukeun unggal siklus jam.
2. L2 cache. Biasana lokasina bareng jeung hiji saméméhna. Hiji wewengkon memori misah. Pikeun manggihan nilaina, Anjeun kudu sakabéh volume, nunjukkeun kaayaan data cache, dibagi ku Jumlah cores, nu aya dina processor.
3. L3 cache. Slow, tapi cache gumantung pangbadagna. Ilaharna, leuwih ti 24 MB. Hal ieu dipaké pikeun nyinkronkeun data nampi ti caches tina tingkat kadua béda.
4. L4 cache. Pamakéan nandakeun geus diyakinkeun ukur pikeun multiprocessing server-kinerja tinggi na mainframes. Nerapkeun eta salaku chip misah. Lamun nanya ka hiji sual anu cache data dina smartphone "Samsung" na pilari di dinya, tingkat ieu - abdi tiasa disebutkeun yen salila 5 taun persis puguh.

cache associativity

Ieu ciri fundamental. Associativity tina data sindangan anu diperlukeun pikeun mintonkeun segmentation logis. Manehna, kahareupna perlu alatan kanyataan yén hiji scan sequential sadaya garis aya nyokot puluhan siklus na brings mun teu sagala kauntungan. Ku alatan éta, make sél RAM adherence kaku jeung cache data, dina raraga ngurangan waktu pilarian. Lamun urang ngabandingkeun buffers panengah téh tina volume sarua tapi associativity béda, hiji mibanda saha manehna kungsi bakal hébat digawekeun kirang gancang, tapi ku kekecapan husus badag.

kacindekan

Salaku bisa ningali, data sindangan dina kaayaan nu tangtu, ngamungkinkeun komputer meta leuwih gancang. Tapi, Alas, aya kénéh rada loba aspék on nu tiasa dianggo pikeun lila.