Quelles sont les données mises en cache et la mise en cache?

Ordinateur, hélas, n'exécute immédiatement les commandes qui sont reçues du peuple. Pour accélérer ce processus utilise une variété de trucs, et la fierté de place parmi eux appartient à la mise en cache. Qu'est-ce? Quelles sont les données mises en cache? Comment ce processus prend effectivement lieu? Qu'est-ce que les données mises en cache dans un smartphone « Samsung », par exemple, et ils diffèrent quelque peu de celles de l'ordinateur? Descendons à obtenir des réponses à ces questions.

Qu'est-ce que le cache?

Donc, appelé tampon intermédiaire, ce qui permet un accès rapide à l'information, la probabilité que la requête avant tout. Toutes les données contenues. Un avantage important est que l'extrait les informations nécessaires à partir du cache peut être nettement plus rapide que dans le magasin d'origine. Mais il y a un inconvénient important – taille. données mises en cache est utilisé dans les navigateurs, disque dur, CPU, serveur web, WINS et les services DNS. La base de la structure sont les enregistrements. Chacun d'eux est associé à un certain élément ou unité de données qui font saillie copier ce qui est dans la mémoire principale. Les entrées ont un identificateur (TAG), au moyen duquel est déterminé en faisant correspondre. Regardons un peu différent point de vue: ce qui est des données mises en cache dans votre téléphone « Samsung » ou un autre fabricant? Ils sont différentes de celles qui sont dans l'ordinateur? D'un point de vue fondamental – non seulement la différence de taille.

Le processus d'utilisation

Quand un client (ils sont énumérés ci-dessus) demande des données, la première chose qui fait un ordinateur – examine le cache. Si elle est entrée souhaitée, il est utilisé. Dans ces cas, il y a un coup. Périodiquement les données copiées à partir du cache à la mémoire principale. Mais si le dossier nécessaire n'a pas été trouvé, il y a un contenu de recherche dans le stockage de base. Tous prennent les informations sont transférées dans le cache, de sorte qu'il peut alors accéder plus rapidement. Pourcentage des demandes quand couronnés de succès, a appelé le niveau ou le ratio atteint.

Mise à jour des données

Lors de l'utilisation, par exemple, un navigateur Web est vérifié cache local pour trouver une copie de la page. Compte tenu des limites de ce type de mémoire, une miss est décidé de jeter l'information pour faire de la place. Pour décider exactement ce qui sera remplacé, utiliser différents algorithmes de déplacement. Soit dit en passant, si l'on parle du fait que ces données mises en cache à la « Android », qui, pour la plupart, ils sont utilisés pour travailler avec des images et des données d'application.

écrire Politique

Au cours de la modification du contenu du cache et mettre à jour les données dans la mémoire principale. Le retard de temps qui passe entre les informations d'application en fonction des politiques d'enregistrement. Il existe deux types principaux:

1. Enregistrement instantané. Chaque changement est enregistré de manière synchrone à la mémoire principale.
2. Retardée ou writeback. les données de mise à jour tenues périodiquement, ou à la demande du client. Pour garder une trace si elle a été modifiée de manière à utiliser un signe avec deux états: « sale » ou modifié. Dans le cas d'un manque peut être fait deux appels visant la mémoire principale: le premier est utilisé pour enregistrer les données qui ont été modifiés à partir du cache, et le second – pour lire l'élément souhaité.

Il peut être telle que l'information devient sans objet dans la mémoire tampon intermédiaire. Ce produit lorsque les données dans la mémoire principale sans faire des ajustements dans le cache. Par souci de cohérence, tous les processus d'édition à l'aide des protocoles de cohérence.

défis contemporains

Avec une augmentation de la fréquence des processeurs et des performances accrues de la mémoire, un nouveaux problèmes – les limites de l'interface de transfert de données. Ce qui peut remarquer une personne bien informée? La mémoire cache est très utile si la fréquence est inférieure à la RAM dans le processeur. Beaucoup d'entre eux ont leur propre tampon intermédiaire pour réduire le temps d'accès à la mémoire, ce qui est plus lent que les registres. Le processeur qui charge l'adressage virtuel, placez souvent de petite taille mais très rapide adresse tampon de traduction. Mais dans d'autres cas, le cache est pas très utile, et parfois ne crée des problèmes (mais il est habituellement dans les ordinateurs, qui ont subi une version non professionnelle). En parlant de ce qui est des données mises en cache dans votre smartphone, ONG a noté que, en raison de la petite taille de l'appareil est nécessaire pour créer une nouvelle implémentation de cache miniature. Maintenant, certains téléphones peuvent se vanter paramètres comme il y a dix ans, ordinateur de pointe – mais quelle différence dans leur taille!

Synchroniser des données entre des tampons différents

Le cache est utile lorsque l'on, et comment maintenir l'efficacité de cette technologie, si beaucoup d'entre eux? Ce problème est résolu tampon de cohérence. Il y a trois options pour l'échange de données:

1. Inclusive. Le cache peut se comporter comme vous le souhaitez.
2. Exclusif. Conçu pour chaque cas particulier.
3. Non exclusive. une norme largement acceptée.

niveaux de cache

Leur nombre est généralement égal à trois ou quatre. Plus le niveau de la mémoire, de sorte qu'il est plus volumineux et plus lent:

1. cache L1. Le cache de niveau le plus rapide – première. En fait, il fait partie du processeur car il est situé sur une seule puce, et se rapporte à des blocs fonctionnels. En général, divisé en deux types: cache d'instructions et de données. La plupart des processeurs modernes ne fonctionnent pas sans ce niveau. Ce cache fonctionne à la fréquence du processeur, de sorte que la référence à il peut effectuer chaque cycle d'horloge.
2. cache L2. Habituellement situé en même temps que le précédent. A des zones de mémoire séparées. Pour connaître sa valeur, vous avez besoin tout le volume, donné sous les données de mise en cache, divisé par le nombre de cœurs, qui est dans le processeur.
3. cache L3. Lent, mais la plus grande cache dépendante. En règle générale, plus de 24 MB. Il est utilisé pour synchroniser les données reçues à partir de différents caches deuxième niveau.
4. cache L4. L'utilisation ne se justifie que pour les serveurs multitraitement haute performance et gros systèmes. Mettre en œuvre comme une puce séparée. Si vous posez une question qui est mise en cache des données dans un smartphone « Samsung » et regarder, ce niveau – je peux dire que pendant 5 ans Dépêchons précisément.

cache associativité

Ceci est une caractéristique fondamentale. Associativité des données mises en cache est nécessaire pour afficher la segmentation logique. Elle, à son tour, est nécessaire en raison du fait qu'une analyse séquentielle de toutes les lignes existantes prend des dizaines de cycles et apporte à ne pas tous les avantages. Par conséquent, utiliser des cellules de RAM adhésion rigide à la cache de données, afin de réduire le temps de recherche. Si l'on compare les tampons intermédiaires sont du même volume mais différent associativité, celui avec qui elle avait une grande volonté de travailler moins vite, mais avec une grande efficacité spécifique.

conclusion

Comme vous pouvez le voir, les données mises en cache sous certaines conditions, permet à votre ordinateur d'agir plus rapidement. Mais, hélas, il y a encore beaucoup d'aspects sur lesquels peuvent travailler pendant longtemps.