Що таке кешированниє дані і кешування?
Відео: Як завантажувати ігри з кешем через es провідник
Зміст
- Відео: Як завантажувати ігри з кешем через es провідник
- Що таке кеш?
- Відео: Онлайн навігатор bgeo
- процес використання
- Ефективно використовувати час
- політика записи
- сучасні виклики
- Відео: Як почистити смартфон від сміття (кеш)
- Синхронізація даних між різними буферами
- рівні кешування
- Відео: Очистіть кеш безкоштовно (android)
- асоціативність кеша
- висновок
Комп`ютер, на жаль, не моментально виконує команди, які отримує від людей. Для прискорення цього процесу застосовується ряд хитрощів, і почесне місце серед них належить кешуванню. Що це таке? Чим є кешированниє дані? Як цей процес власне відбувається? Що таке кешированниє дані в смартфоні "Самсунг", Наприклад, і відрізняються вони чимось від тих, що в комп`ютері? Давайте приступимо до отримання відповідей на ці питання.
Що таке кеш?
Так називають проміжний буфер, який забезпечує швидкий доступ до інформації, ймовірність запиту якій понад усе. Всі дані містяться в ньому. Важливою перевагою є те, що витягти всю необхідну інформацію з кеша можна значно швидше, ніж з вихідного сховища. Але існує значний недолік - розмір. Кешовані дані застосовуються в браузерах, жорстких дисках, ЦПУ, веб-серверах, службах WINS і DNS. Основою структури є набори записів. Кожна з них асоціюється з певним елементом або блоком даних, які виступають копією того, що є в основній пам`яті. Записи мають ідентифікатор (тег), за допомогою якого і визначається відповідність. Давайте подивимося з трохи іншої точки зору: що таке кешированниє дані в телефоні "Самсунг" або іншого виробника? Чи відрізняються вони від тих, що створюються в комп`ютері? З принципової точки зору - ні, різниця виключно в розмірі.
Відео: Онлайн навігатор bGEO
процес використання
Коли клієнт (вони були перераховані вище) запрошує дані, то перше, що робить комп`ютер - досліджує кеш. Якщо в ньому знаходиться необхідний запис, то вона і використовується. У цих випадках відбувається потрапляння. Періодично дані з кешу копіюються в основну пам`ять. Але якщо потрібна запис була знайдена, то відбувається пошук вмісту в базовому сховище. Вся взята інформація переноситься в кеш, щоб до неї потім можна було звертатися більш швидко. Відсоток, коли запити увінчуються успіхом, називається рівнем або коефіцієнтом попадання.
Ефективно використовувати час
При використанні, припустимо, веб-браузером здійснюється перевірка локального кеша з метою знайти копію сторінки. З огляду на обмеженість даного виду пам`яті, при промаху приймається рішення відкинути частина інформації, щоб звільнити простір. Щоб вирішити, що саме буде замінено, використовують різні алгоритми витіснення. До речі, якщо говорити про те, що таке кешированниє дані на "Андроїд", То в масі своїй вони використовуються для роботи з картинками і даними додатків.
політика записи
Під час модифікації вмісту кеша оновлюють дані і в основній пам`яті. Тимчасова затримка, яка проходить між внесенням інформації, залежить від політики запису. Існує два основних типи:
- Негайний запис. Кожна зміна синхронно заноситься в основну пам`ять.
- Відкладене або зворотний запис. Ефективно використовувати час проводиться періодично або при запиті з боку клієнта. Щоб відстежувати, чи було внесено зміну, використовують ознака з двома станами: "брудний" або змінений. У разі промаху може проводитися два звернення, спрямовані основний пам`яті: перше використовується, щоб записати дані, що були змінені з кешу, а друге - щоб прочитати необхідний елемент.
Може бути й таке, що інформація в проміжному буфері стає неактуальною. Це відбувається при зміні даних в основній пам`яті без внесення коригувань в кеш. Для узгодженості всіх процесів редагування використовують протоколи когерентності.
сучасні виклики
Зі збільшенням частотності процесорів і підвищенням продуктивності оперативної пам`яті з`явилося нове проблемне місце - обмеженість інтерфейсу передачі даних. Що з цього може помітити обізнана людина? Кеш-пам`ять дуже корисна, якщо частота в ОЗУ менше ніж в процесорі. Багато з них мають свій власний проміжний буфер, щоб зменшити час доступу до оперативної пам`яті, яка діє повільніше, ніж регістри. В ЦП, які підтримують віртуальну адресацію, часто розміщують невеликий, але дуже швидкий буфер трансляцій адрес. Але в інших випадках кеш не надто корисний, а іноді тільки створює проблеми (але це зазвичай в комп`ютерах, які зазнали модифікації непрофесіоналом). До речі, кажучи про те, що таке кешированниє дані в пам`яті смартфона, ндо відзначити, що через маленького розміру пристрою доводиться створювати нові мініатюрні реалізації кешу. Зараз деякі телефони можуть похвалитися параметрами, як у передових комп`ютерів десять років тому - а яка різниця в їх розмірі!
Відео: Як почистити смартфон від сміття (кеш)
Синхронізація даних між різними буферами
Кеш корисний, коли один, а як зберегти ефективність даної технології, якщо їх багато? Цю проблему вирішує когерентність буфера. Існує три варіанти обміну даними:
- Інклюзивний. Кеш може вести себе як завгодно.
- Ексклюзивний. Розроблявся під кожен конкретний випадок.
- Неекслюзівний. Стандарт широкого поширення.
рівні кешування
Їх кількість зазвичай дорівнює трьом або чотирьом. Чим більше рівень пам`яті, тим вона об`ємніше і повільніше:
Відео: Очистіть кеш безкоштовно (Android)
- L1 cache. Найшвидший рівень кеша - перший. По суті, він частина процесора, оскільки розташований на одному кристалі і відноситься до функціональних блоків. Зазвичай ділиться на два види: кеш інструкцій і даних. Більшість сучасних процесорів без цього рівня не працюють. Даний кеш функціонує на частоті процесора, тому звернення до нього може здійснювати кожен такт.
- L2 cache. Зазвичай розташовується разом з попереднім. Є пам`яттю роздільного користування. Щоб дізнатися його величину, необхідно весь обсяг, відданий під кешування даних, поділити на кількість ядер, яке є в процесорі.
- L3 cache. Повільний, але найбільший залежний кеш. Зазвичай більше 24 Мбайт. Використовується, щоб синхронізувати дані, які надходять від різних кешів другого рівня.
- L4 cache. Використання виправдано тільки для високопродуктивних багатопроцесорних майнфреймів і серверів. Його реалізують в якості окремої мікросхеми. Якщо ви задаєте питання про те, що таке кешування даних в смартфоні "Самсунг" і шукаєте в ньому цей рівень - можу сказати, що років на 5 точно поквапилися.
асоціативність кеша
Це фундаментальна характеристика. Асоціативність кешованих даних необхідна для відображення логічної сегментації. Вона, в свою чергу, потрібна через те, що послідовний перебір всіх наявних рядків займає десятки тактів і зводить на нёт всі переваги. Тому використовується жорстка прив`язка осередків ОЗУ до даних кешу, для скорочення часу пошуку. Якщо порівнювати проміжні буфери, у яких однаковий обсяг, але різна асоціативність, то той, у кого вона більша, буде працювати менш швидко, але з значною питомою ефективністю.
висновок
Як бачите, кешированниє дані при певних умовах дозволяє вашому комп`ютеру діяти більш швидко. Але, на жаль, існує ще досить багато аспектів, над якими можна працювати тривалий час.
