Co jsou data uložená v mezipaměti a ukládání do mezipaměti?

Počítač, bohužel, neprovede okamžitě příkazy, které přijímá od lidí. Pro urychlení tohoto procesu se používá řada triků a čestné místo mezi nimi patří do mezipaměti. Co to je? Jaké jsou údaje uložené v mezipaměti? Jak se tento proces skutečně děje? Jaké jsou například data uložená v paměti v smartphonu Samsung a liší se od něčeho, co je v počítači? Podívejme se na odpovědi na tyto otázky.

Co je to mezipaměť?

Toto je název mezipaměti, která poskytuje rychlý přístup k informacím, jejichž pravděpodobnost je nejvyšší. Všechna data jsou obsažena v něm. Důležitou výhodou je, že můžete extrahovat všechny potřebné informace z vyrovnávací paměti mnohem rychleji než z původního úložiště. Existuje však značná nevýhoda - velikost. Data z mezipaměti jsou používána v prohlížečích, pevných discích, procesorech, webových serverech, službách WINS a DNS. Základem struktury jsou soubory záznamů. Každý z nich je spojen s určitým prvkem nebo datovým blokem, což je kopie toho, co je v hlavní paměti. Záznamy mají identifikátor (tag), pomocí něhož je určena korespondence. Pojďme se podívat na trochu jiný názor: jaké jsou údaje uložené v mezipaměti v telefonu Samsung nebo jiném výrobci? Jsou odlišné od těch, které jsou vytvořeny v počítači? Z principiálního hlediska - ne, rozdíl je pouze v částce.

Proces použití

Když klient (jsou uvedeny výše) požadavky na data, první věc, kterou počítač dělá, je prověřit mezipaměť. Je-li v něm nutný záznam, použije se. V těchto případech nastane zásah. Periodicky se data z mezipaměti zkopírují do hlavní paměti. Pokud však nebyl nalezen požadovaný záznam, vyhledá se obsah v základním úložišti. Všechny informace jsou přeneseny do mezipaměti, takže je pak možné přistupovat rychleji. Procento, v němž jsou požadavky úspěšné, se nazývá poměr úrovně nebo zásahu.

Aktualizace dat

Při použití, například, webového prohlížeče, je zaškrtnuta lokální mezipaměť k nalezení kopie stránky. Vzhledem k těmto omezením typ paměti, V případě chyby je rozhodnuto, že některé informace zlikvidujete, aby se uvolnil prostor. Chcete-li vyřešit, co přesně bude nahrazeno, použijí se různé algoritmy pro vymazání. Mimochodem, pokud mluvíme o tom, co jsou data uložená v mezipaměti na Androidu, pak v hromadě jsou zvyklí pracovat s obrázky a aplikačními daty.

Napište zásady

Během modifikace obsahu mezipaměti jsou data také aktualizována v hlavní paměti. Časové zpoždění, ke kterému dochází mezi vstupem informací, závisí na zásadách nahrávání. Existují dva hlavní typy:

1. Okamžité nahrávání. Každá změna je synchronně uložena v hlavní paměti.
2. Odložený nebo reverzní záznam. Aktualizace dat probíhá pravidelně nebo na vyžádání od klienta. Chcete-li mít přehled o tom, zda byl změněn tak, aby použít podepsat s dvěma stavy: „špinavý“ nebo změněna. V případě, že mine mohou být provedeny dvě výzvy zaměřené hlavní paměť: první se používá pro záznam dat, které byly změněny oproti mezipaměti, a druhá - číst požadovanou položku.

Může se také stát, že informace v mezipaměti se stávají irelevantními. K tomu dochází při změně dat v hlavní paměti, aniž by došlo k úpravě mezipaměti. Pro konzistenci všech editačních procesů se používají koherentní protokoly.

Moderní výzvy

S nárůstem frekvence procesorů a zvýšením výkonu RAM se objevilo nové problematické místo: rozhraní přenos dat. Co může člověk informovat? Vyrovnávací paměť je velmi užitečné v případě, že frekvence je menší než velikost paměti RAM v procesoru. Mnoho z nich má vlastní mezipaměť, která zkracuje čas přístupu k paměti RAM, což je pomalejší než registry. CPU, které podporují virtuální adresování, často umístit malou, ale velmi rychlý překlad adres vyrovnávací paměti. Ale v jiných případech není vyrovnávací paměť velmi užitečná a někdy vytváří problémy (ale obvykle se jedná o počítače, které byly modifikovány laikem). Když už mluvíme o tom, co je v mezipaměti dat v telefonu, NGO poznamenat, že vzhledem k malé velikosti zařízení je nutné vytvořit nový miniaturní implementaci vyrovnávací paměti. Nyní některé telefony může pyšnit parametry jako před deseti lety, pokročilé počítačové - ale jaký rozdíl v jejich velikosti!

Synchronizace dat mezi různými vyrovnávacími pamětími

Cache je užitečná, pokud existuje, ale jak zachovat účinnost této technologie, pokud existuje mnoho? Tento problém je vyřešen soudržností vyrovnávací paměti. Existují tři možnosti výměny dat:

1. Inclusive. Cache se může chovat tak, jak se vám líbí.
2. Exkluzivní. Vyvinuto pro každý konkrétní případ.
3. Nevýhradní. Standard širokého rozdělení.

Úrovně ukládání do mezipaměti

Jejich počet se obvykle rovná třem nebo čtyřem. Čím větší je úroveň paměti, tím větší je hlasitost a pomalejší:

1. L1 cache. Nejrychlejší úroveň vyrovnávací paměti je první. Ve skutečnosti je součástí procesoru, protože je umístěn na stejném čipu a patří do funkčních bloků. Obvykle se dělí na dva typy: cache instrukcí a dat. Většina moderních procesorů bez této úrovně nefunguje. Tato mezipaměť funguje na frekvenci procesoru, takže je k ní přístup každý cyklus.
2. Mezipaměť L2. Obvykle se nachází spolu s předchozím. Je to vzpomínka na samostatné použití. Chcete-li zjistit jeho hodnotu, je nutné rozdělit veškerý objem přidělený pro ukládání dat do mezipaměti o počet jader, které jsou v procesoru.
3. L3 cache. Pomalu, ale největší závislý cache. Obvykle více než 24 MB. Slouží k synchronizaci dat pocházejících z různých vyrovnávacích pamětí L2.
4. L4 cache. Použití je opodstatněné pouze pro vysoce výkonné multiprocesorové sálové počítače a servery. Je implementován jako samostatný mikroobvod. Pokud se zeptáte na otázku, co je ukládání do mezipaměti v inteligentním telefonu Samsung a podívejte se na tuto úroveň, mohu říci, že za 5 let jste spěchali.

Cache associativity

To je základní charakteristika. Asociativita dat v mezipaměti je nezbytná pro mapování logické segmentace. Je to potřeba, protože sekvenční vyhledávání všech dostupných linek trvá desítky cyklů a snižuje všechny výhody. Proto se používá pevná vazba buněk RAM na data cache, aby se zkrátila doba vyhledávání. Porovnáme-li mezilehlé nárazníky mají stejný objem, ale jinou asociativitě, ten, s kým ona měla velkou vůli méně pracovat rychle, ale s velkým specifickým účinnosti.

Závěr

Jak můžete vidět, data uložená v mezipaměti za určitých podmínek umožňují počítači rychleji pracovat. Ale, bohužel, stále existuje poměrně málo aspektů, na kterých můžete pracovat dlouho.