Kas ir kešatmiņa, kāpēc tā ir nepieciešama un kā tā darbojas

Apmierināts

• Kešatmiņas koncepcija un veidi
• Cilvēku valoda par to, kā tas viss darbojas

Kāda ir netīrākā vieta datorā? Jūs domājat grozu? Lietotāju mapes? Dzesēšanas sistēma? Viņi neuzmrauca! Netīrākā vieta ir kešatmiņa! Galu galā viņš pastāvīgi ir jātīra!

Faktiski datorā ir daudz kešatmiņas, un tie nedarbojas kā atkritumu izgāztuve, bet gan ar aprīkojuma un lietojumprogrammu paātrinātājiem. Kur viņu reputācija no "sistēmas atkritumu kanāla"? Izdomāsim, kas ir kešatmiņa, kā tā darbojas, kā tā darbojas un kāpēc tā laiku pa laikam jātīra.

Kešatmiņas koncepcija un veidi

Kešatmiņu vai kešatmiņu sauc par īpašu bieži izmantoto datu glabāšanu, kurai ir pieejama desmitiem, simtiem un tūkstošiem reižu ātrāk nekā RAM vai citam informācijas nesējam.

Lietojumprogrammām (tīmekļa pārlūkiem, audio un video atskaņotājiem, datu bāzes redaktoriem utt. Ir sava kešatmiņa. D.), operētājsistēmu (kešatmiņas skices, DNS-Keša) un aprīkojuma (Cache L1-L3 kešatmiņa (centrālā procesora kešatmiņa) komponenti, grafiskā mikroshēma Freimbuer, piedziņas buferi). Tas tiek ieviests dažādos veidos - programmatiski un aparatūra.

• Kešatmiņas programmas ir tikai atsevišķa mape vai fails, kurā, piemēram, attēli, izvēlne, skripti, multimediju saturs un cits apmeklēto vietņu saturs, piemēram,, piemēram,. Tieši šādā mapē pārlūks galvenokārt ir “niršana”, kad atkal atverat tīmekļa lapu. Vietējās krātuves satura sūknēšana paātrina tā iekraušanu un samazina tīkla trafiku.

• Drives (jo īpaši cietajos diskos) kešatmiņa ir atsevišķa RAM mikroshēma ar ietilpību 1-256 MB, kas atrodas uz elektronikas paneļa. Tas saņem informāciju, kas ir tikai viena no magnētiskā slāņa un vēl nav ielādēta RAM, kā arī datus, kurus operētājsistēma visbiežāk pieprasa.

• Mūsdienu centrālais procesors satur 2-3 galvenos naudas atmiņas līmeņus (to sauc arī. Ātrākais un mazākais tilpums (32–64 kb) ir kešatmiņas 1. līmenis (L1) - tas darbojas tādā pašā frekvencē kā procesors. L2 ieņem vidējo stāvokli ātrumā un ietilpībā (no 128 KB līdz 12 MB). Un L3 ir lēnākais un apjomīgais (līdz 40 MB), dažos modeļos nav. L3 ātrums ir zems tikai attiecībā pret ātrākiem brāļiem, bet tas ir arī simtiem reižu ātrāks nekā visproduktīvākais operatīvais.

Procesora sēra atmiņu izmanto, lai saglabātu pastāvīgi izmantotos datus, kas sūknēti no RAM, un mašīnas koda instrukcijas. Jo vairāk tas ir, jo ātrāks procesors.

Mūsdienās trīs kešatmiņas līmeņi vairs nav robeža. Līdz ar Sandy Bridge arhitektūras parādīšanos Intel savos produktos ir ieviesis papildu kešatmiņu L0 (paredzēts atšifrētu mikrokomunikāciju glabāšanai). Un visaugstākajā veiktspējas procesā ir arī ceturtā līmeņa kešatmiņa, kas izgatavota atsevišķas mikroshēmas veidā.

Shematiski kešatmiņas L0-L3 līmeņu mijiedarbība izskatās šādi (Intel Xeon piemērā):

Cilvēku valoda par to, kā tas viss darbojas

Lai būtu skaidrs, kā darbojas kešatmiņa, iedomājieties cilvēku, kurš strādā pie galda. Mapes un dokumenti, kurus viņš izmanto, pastāvīgi atrodas uz galda (Kešatmiņā). Lai viņiem piekļūtu, vienkārši pagariniet roku.

Papīri, kas viņam nepieciešami retāk glabāti netālu no plauktiem (Ar aunu). Lai tos iegūtu, jums jāceļas un jāiet dažus metrus. Un tas, ar ko cilvēks šobrīd nedarbojas, tiek nodots arhīvam (ierakstīts cietajā diskā).

Jo plašāks tabula, jo vairāk dokumentu tajā iederēsies, kas nozīmē, ka darbinieks varēs ātri iegūt piekļuvi vairāk informācijas (Jo lielāka kešatmiņas ietilpība, jo vairāk programma vai ierīce teorijā darbojas ātrāk).

Dažreiz viņš pieļauj kļūdas - turas uz papīra galda, kurā ir nepareiza informācija, un izmanto tās darbā. Tā rezultātā viņa darba kvalitāte tiek samazināta (Kļūdas kešatmiņā rada darbības traucējumus programmu un aprīkojuma darbā). Lai koriģētu situāciju, darbiniekam ir jāizmet dokumenti ar kļūdām un jānovieto pareizie (jānovieto viņu vietā (Notīriet kešatmiņu).

Galdam ir ierobežota teritorija (Naudas atmiņai ir ierobežots apjoms). Dažreiz to var paplašināt, piemēram, pārvietojot otro galdu, un dažreiz tas nav iespējams (Kešatmiņas apjomu var palielināt, ja programma nodrošina šādu iespēju; Iekārtas kešatmiņu nevar mainīt, jo to ievieš aparatūra).

Vēl viens veids, kā paātrināt piekļuvi lielākam dokumentu apjomam, nekā tabulā ir - atrast palīgu, kurš kalpos darbiniekam no plaukta (Operētājsistēma var izcelt daļu no neizmantotās RAM šo ierīču kešatmiņas saglabāšanai). Bet tas joprojām ir lēnāks nekā to ņemšana no galda.

Dokumentiem, kas atrodas pie rokas, jābūt atbilstošiem pašreizējiem uzdevumiem. Pašam darbiniekam ir pienākums uzraudzīt. Regulāri sakārtojiet lietas kārtā (Neatbilstošu datu pārvietošana no kešatmiņas slēpjas "uz pleciem" lietojumprogrammu, kas to izmanto; Dažām programmām ir automātiskas kešatmiņas tīrīšanas funkcija).

Ja darbinieks aizmirst uzturēt kārtību darba vietā un uzraudzīt dokumentācijas atbilstību, viņš var uzzīmēt galda tīrīšanas grafiku un izmantot to kā atgādinājumu. Ārkārtējos gadījumos, lai to uzticētu palīgam (Ja lietojumprogramma ir atkarīga no kešatmiņas, lietojumprogramma sāk darboties lēnāk vai bieži augšupielādē neatbilstošus datus, izmantojiet kešatmiņas tīrīšanas rīkus atbilstoši grafikam vai veiciet šo manipulācijas maniipu).

***

Ar "kešatmiņas funkcijām" mēs faktiski sastopamies visur. Tas ir produktu iegāde nākotnei un dažādas darbības, kuras mēs veicam garāmgājienā, vienlaikus un T. D. Faktiski tas ir viss, kas mūs izglābj no liekās satraukuma un nevajadzīgām ķermeņa kustībām, pilnveido dzīvi un atvieglo darbu. Dators rīkojas tāpat. Vārdu sakot, ja nebūtu kešatmiņas, viņš strādātu simtiem un tūkstošiem reižu lēnāk. Un mēs to diez vai būtu gribējuši.