trang chủ-Chương trình-Bộ nhớ đệm hoạt động như thế nào. Các loại và cấp độ cơ bản của bộ nhớ đệm L1 L2 L3

Bộ nhớ đệm hoạt động như thế nào. Các loại và cấp độ cơ bản của bộ nhớ đệm L1 L2 L3

Bộ đệm là bộ nhớ tốc độ cao mà bộ xử lý máy tính cá nhân sử dụng để lưu trữ thông tin thường xuyên truy cập trong một khoảng thời gian nhất định. Nó cải thiện đáng kể hiệu suất vì nó “cho” bộ xử lý biết chính xác nơi cần tìm thông tin cần thiết và cách lấy dữ liệu một cách nhanh nhất.

Nguyên lý hoạt động

Bộ nhớ đệm ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ hoạt động khác nhau, vì nó lưu trước dữ liệu cần thiết. Nguyên lý hoạt động của nó có thể được mô tả bằng ví dụ đơn giản. Để tối ưu hóa công việc của mình, bất kỳ người nào cũng cố gắng sắp xếp mọi thứ trên bàn làm việc của mình theo một trật tự hợp lý nhất định. Rất có thể, sẽ có bút, điện thoại, sách tham khảo cần thiết bên cạnh, tài liệu hiện tại v.v. Khó có ai có thể giấu những tài liệu họ cần mỗi lần trong báo cáo thường niên từ 5 năm trước, vì việc này tốn nhiều thời gian và công sức. Đây chính xác là nguyên tắc hoạt động của bộ nhớ đệm. Điều này có ý nghĩa gì ở cấp độ máy tính? Trên thực tế là một quá trình tương tự. Tất cả thông tin được chứa trong PC trong một hệ thống phân cấp nhất định. Nếu một số thông tin được yêu cầu thường xuyên hơn những thông tin khác thì thông tin đó sẽ được đặt gần hơn.

Cấp độ

Cơ quan đầu tiên cung cấp thông tin tới bộ xử lý của máy tính cá nhân là ĐẬP. Tuy nhiên, mặc dù đôi khi cô ấy nhanh hơn đĩa, không phải lúc nào nó cũng đáp ứng được nhu cầu cụ thể của con chip này. Đó là lý do tại sao dữ liệu được sử dụng thường xuyên hơn dữ liệu khác sẽ được chuyển sang bộ đệm cấp hai. Nó là gì? TRONG trong trường hợp này bộ nhớ được đặt trên một con chip riêng biệt với siêu tốc độ cao, được đặt bên cạnh bộ xử lý và trong các máy tính mới, nó thường được tích hợp vào chính con chip.

Thông tin được sử dụng thường xuyên nhất, chẳng hạn như cùng một hướng dẫn, sẽ được chuyển đến một ô đặc biệt của bộ xử lý và là bộ nhớ đệm cấp một. Đây là bộ nhớ nhanh nhất trong máy tính cá nhân.

Trình tự

Ngay khi bộ xử lý cần thực thi nhiệm vụ cụ thể, đầu tiên nó sẽ phân tích dữ liệu của nó trong sổ đăng ký. Nếu thông tin không có ở đó, nó sẽ truy cập vào bộ đệm cấp một, sau đó là bộ đệm cấp hai. Nếu thông tin cũng không được tìm thấy ở đó, bộ xử lý sẽ chuyển sang RAM. Cuối cùng, nếu dữ liệu cần thiết không được tìm thấy ở bất cứ đâu, chip sẽ đọc thông tin từ ổ cứng. Theo đó, bộ xử lý tìm thấy dữ liệu cần thiết càng sớm thì nó sẽ hoàn thành nhiệm vụ được giao càng nhanh.

Các đặc điểm chính

Công nghệ bộ nhớ đệm có các tính năng đặc trưng sau:

  • Bộ nhớ đệm tương đối nhanh kích thước nhỏ. Nó hoạt động kết hợp với một khối lượng lớn hơn, nhưng ít hơn trí nhớ nhanh.
  • Khi tìm kiếm thông tin cần thiết, bộ xử lý sẽ kiểm tra sự hiện diện của dữ liệu mà nó cần. Nếu chúng được tìm thấy thì Chúng ta đang nói về về một “cú đánh”, và nếu không, về một “lần bỏ lỡ”. Số lần trượt và trúng quyết định tốc độ của bộ xử lý so với nhiệm vụ được giao.
  • Kích thước của bộ nhớ đệm nhỏ hơn nhiều so với RAM hoặc khả năng mà nó có ổ cứng máy tính cá nhân.

Sử dụng bộ đệm của trình duyệt

Trong khi người dùng lướt Internet, trình duyệt sẽ tải các trang web hình ảnh khác nhau, chữ viết, âm thanh và rất nhiều thông tin khác có thể hữu ích sau này. Dữ liệu này được gọi là tệp tạm thời hoặc tệp bộ đệm của trình duyệt. Thế này là đủ rồi quá trình phức tạp, ngoài tất cả những điều trên, còn bao gồm nhiều tài liệu khác:

  • Bánh quy.
  • Thông tin người dùng cung cấp trong
  • Nhật ký các trang web đã truy cập.
  • Dữ liệu khác nhau đã được nhập vào các trang web và cổng thông tin.
  • Mật khẩu và thông tin đăng nhập cho các tài nguyên trực tuyến khác nhau.
  • Cài đặt trang web và nhiều hơn nữa.

Một mặt, toàn bộ quy trình này rất hữu ích vì nó tiết kiệm đáng kể thời gian trong quá trình tải xuống một số trang nhất định World Wide Web và cũng không yêu cầu nhập mật khẩu trên các trang web thường xuyên truy cập hoặc khi đăng nhập vào email.

Tuy nhiên, tài liệu mà máy tính cá nhân lưu trữ bằng bộ đệm là dữ liệu có thể truy cập được. người dùng bên thứ ba Mạng. Điều này, đến lượt nó, làm cho nó có thể theo dõi thông tin cá nhân người dùng. Ngoài ra, bộ đệm còn có thể lưu trữ nhiều biểu ngữ quảng cáo, tập lệnh bị nhiễm vi-rút, v.v. Trong trường hợp này, bạn sẽ cần xóa bộ nhớ đệm bằng các công cụ trình duyệt tích hợp sẵn.

Tại sao xóa bộ nhớ cache của trình duyệt của bạn?

Như đã đề cập ở trên, bộ đệm là một thiết bị cực kỳ hữu ích cho phép bạn truy cập nhanh vào các trang web yêu thích của mình. Tuy nhiên, các tài liệu được trình duyệt thu thập chiếm khá nhiều dung lượng và theo thời gian, đặc biệt nếu một người dành nhiều thời gian cho mạng toàn cầu, có thể dẫn đến giảm tốc độ của máy tính cá nhân. Hơn nữa, để nhận được thông tin cập nhập, bạn vẫn sẽ cần phải tải lại trang, vì vậy bộ đệm ở đây không quá quan trọng.

Người dùng cũng xứng đáng được quan tâm đặc biệt. Bất kỳ ai có quyền truy cập vào nội dung của trình duyệt bộ đệm đều có thể dễ dàng xem những trang web nào đã được truy cập cũng như tìm ra mật khẩu cho email, hệ thống thanh toán trực tuyến, v.v. Bạn có thể tự bảo vệ mình bằng cách làm sạch Internet thường xuyên. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện, bạn không nên quên rằng mật khẩu và thông tin đăng nhập cũng sẽ bị xóa, vì vậy trước tiên bạn cần đảm bảo rằng tất cả chúng đều được lưu và ghi lại.

Mozilla Firefox

Để trình duyệt này, bạn phải thực hiện các bước sau:

  • Mở một tab trống.
  • Đóng tất cả các trang, chỉ để lại một tab trống đang mở.
  • Tiếp theo, chọn tùy chọn “Công cụ” trong menu, sau đó chọn “Cài đặt” và trong cửa sổ xuất hiện, hãy tìm tab “Nâng cao”.
  • Sau đó, bạn cần chọn tab “Mạng”, sau đó nhấp vào nút “Xóa ngay”.

Bạn cũng nên chú ý đến thực tế là trước khi đặt bộ đệm trong trình duyệt của bạn dưới 50 MB, bạn cần suy nghĩ cẩn thận vì nhiều trang web sẽ không hoạt động bình thường sau đó.

trình duyệt web IE

Để xóa các tệp tạm thời trong trình duyệt này, bạn phải thực hiện các bước sau:

  • Trong trình duyệt, chọn: “Công cụ” - “Tùy chọn Internet” - “Xóa”.
  • Sau này bạn nên lưu ý mọi thứ điểm cần thiết và xác nhận hành động của bạn.

Opera

Trong trình duyệt này phiên bản mới nhất mọi thứ đều cực kỳ đơn giản. Bạn chỉ cần chọn “Menu” - “Cài đặt” - “Xóa dữ liệu cá nhân”.

Google Chrome

Bộ nhớ đệm trong Chrome cũng bị xóa mà không gặp vấn đề gì. Trước tiên, bạn cần đi tới cài đặt được biểu thị bằng biểu tượng, sau đó chọn tab “Nâng cao” và nhấp vào nút “Xóa dữ liệu trên các trang đã xem”.

Ngoài ra, bộ đệm trong trình duyệt có thể bị xóa bằng các chương trình dọn dẹp đặc biệt. Ngoài các tệp Internet tạm thời, các chương trình này còn dọn dẹp sổ đăng ký, điều này có tác động tích cực đến hoạt động của hệ điều hành và giải phóng thêm dung lượng trên ổ cứng.

Bộ đệm là bộ nhớ tốc độ cao cho phép bộ xử lý truy cập nhanh vào thông tin cần thiết, từ đó tăng hiệu suất của máy tính cá nhân về mặt chất lượng. Bộ đệm cũng được các trình duyệt sử dụng và yêu cầu quy trình dọn dẹp đơn giản.

Xóa bộ nhớ đệm nghĩa là gì: tại sao lại xóa + 3 cách xóa bộ nhớ cache của máy tính + xóa bộ nhớ đệm của 4 loại trình duyệt + 2 cách xóa bộ nhớ trên Android + 3 cách dọn dẹp iPhone.

Máy tính, máy tính bảng, điện thoại cần hoạt động đúng cách và hỗ trợ kỹ thuật, nếu bạn muốn công việc của họ được chính xác, nhanh chóng và không bị gián đoạn.

Một trong những thao tác quan trọng nhất để giữ cho PC của bạn hoạt động ổn định là quyết định xóa bộ nhớ đệm.

Hãy xem xét, xóa bộ nhớ đệm nghĩa là gì?, và cách thực hiện điều đó các trình duyệt khác nhau và hệ điều hành.

Bộ đệm là gì?

Bộ nhớ đệm– đây là bộ nhớ (bộ đệm) truy cập cực ngẫu nhiên dành cho dữ liệu tạm thời với tốc độ truy cập cao và dung lượng hạn chế.

Cần tăng tốc độ truy cập vào dữ liệu được sử dụng thường xuyên. Bộ nhớ đệm được sử dụng bởi bộ xử lý trung tâm, ổ cứng và trình duyệt của PC.

Bộ nhớ đệm của trình duyệt– lưu trữ dữ liệu tạm thời được tải từ tài nguyên mạng. Trình duyệt Internet lưu các tài liệu tạm thời trên ổ cứng PC.

Khi các trang từ Internet được xem trong trình duyệt, nó sẽ tự động lưu một số phần của trang vào bộ nhớ máy tính để khi xem lại trang, nó sẽ lấy dữ liệu không phải từ máy chủ trang web mà từ bộ nhớ hệ thống, giúp tăng tốc độ. mở trang này nhiều lần.

Quá trình lưu trữ rất dễ dàng để xác minh.
Mở bất kỳ trang web nào mới vào trình duyệt của bạn, sau đó đóng nó lại.
Khi bạn mở lại, trang web sẽ tải nhanh hơn nhiều so với lần đầu.

Trình duyệt Internet không lưu trữ tất cả các tệp và dữ liệu. Điều này tùy thuộc vào cài đặt của từng trang web mà quản trị viên web đặt ra.

Xóa bộ nhớ đệm nghĩa là gì?

Quá trình dọn dẹp bao gồm việc xóa các tệp tạm thời được lưu khi làm việc với dữ liệu và trang web. "Xóa bộ nhớ cache" nghĩa là gì? Xóa tất cả các tập tin đồ họa và văn bản.

Trong phiên trình duyệt tiếp theo, nó sẽ lại lấy thông tin từ máy chủ trang web và lưu lại dữ liệu đã nhận vào bộ nhớ hệ thống.

Tại sao xóa bộ nhớ đệm?

Vì các tài liệu tạm thời được lưu trên ổ cứng của máy tính nên theo thời gian, chúng sẽ chiếm thêm dung lượng, ảnh hưởng đến tốc độ của hệ điều hành.

Điều này ảnh hưởng đến cả hoạt động của chính máy tính và hoạt động của trình duyệt.

Nếu sử dụng nhiều trình duyệt, mỗi trình duyệt sẽ lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ hệ thống thì thông tin sẽ bị trùng lặp.
Theo đó, nó chiếm nhiều không gian hơn.

Có một lý do khác khiến cần phải xóa bộ nhớ: bằng cách lấy dữ liệu từ ổ cứng chứ không phải từ máy chủ, trình duyệt Internet có thể không hiển thị các bản cập nhật xảy ra trên trang web.

Làm cách nào để xóa bộ nhớ đệm trên máy tính của bạn?

Việc dọn dẹp các tập tin máy tính không cần thiết không thể được gọi là một thủ tục đơn giản, không giống như việc dọn dẹp trình duyệt tương tự.

Nhưng nếu PC của bạn bắt đầu bị treo, rất có thể việc dọn dẹp như vậy sẽ giúp khôi phục hiệu suất của nó.

Hãy xem xét quá trình xóa các tài liệu tạm thời cho hệ điều hành phổ biến nhất - Windows.

Khi vệ sinh, bạn có thể sử dụng các công cụ tích hợp hoặc các chương trình đặc biệt. Làm sạch tiêu chuẩn Công cụ Windowsđược coi là hiệu quả hơn, nhưng đòi hỏi nhiều thời gian và kỹ năng hơn.

Tiêu chuẩn Vệ sinh cửa sổ gồm có 3 điểm:

  • xóa bộ nhớ DNS được lưu trong bộ nhớ cache (một hệ thống lấy thông tin về tên miền);
  • xóa các tập tin được lưu trong bộ nhớ cache khỏi hình thu nhỏ (thư mục chứa hình thu nhỏ của các hình ảnh đã xem);
  • xóa bộ nhớ đệm.

a) Xóa bộ đệm DNS

Làm sạch Bộ đệm DNSđược sản xuất bằng cách sử dụng dòng lệnh. Đi tới “Bắt đầu”, chọn “Tất cả chương trình”, sau “Phụ kiện”, từ menu thả xuống, mở “Dấu nhắc lệnh”.

Trong chương trình xuất hiện, nhập lệnh “ipconfig /flushdns” không có dấu ngoặc đơn.

Kết quả là máy tính tự xóa DNS những dữ liệu không cần thiết.

b) Xóa bộ nhớ đệm hình thu nhỏ


Việc xóa bộ nhớ đệm hình thu nhỏ được thực hiện bằng chương trình tiêu chuẩn.

Để chạy nó, hãy đi theo đường dẫn này:

  1. Đi tới menu Bắt đầu.
  2. Tìm “Tất cả các chương trình” trong đó.
  3. Sau đó " Chương trình tiêu chuẩn».
  4. Sau đó là "Dịch vụ".
  5. Và cuối cùng là “Dọn dẹp ổ đĩa”.

Bạn sẽ thấy cửa sổ “Chọn đĩa”. Chọn ổ cứng chứa hệ điều hành Windows (thường là trên ổ C).

Bộ nhớ đệm hình thu nhỏ của bạn hiện trống.

c) Xóa bộ nhớ đệm


Một cách khác để xóa các tài liệu tạm thời không cần thiết khỏi máy tính của bạn

hiển thị trong video:

Và đừng quên dọn sạch Thùng rác, dữ liệu trong đó cũng có thể chiếm nhiều dung lượng.

d) Các chương trình đặc biệt để xóa bộ nhớ đệm

Để xóa dữ liệu không cần thiết khỏi RAM máy tính, bạn nên sử dụng các chương trình đặc biệt.

Có rất nhiều dịch vụ như vậy được phát triển nhưng phổ biến nhất là Ccleaner.

Chương trình này là miễn phí. Việc tìm kiếm nó trên Internet và tải về máy tính không khó.

Trang web chính thức của nhà phát triển, từ đó bạn cũng có thể tải xuống phiên bản miễn phí chương trình: http://www.piriform.com/CCLEANER

Bạn cũng có thể sử dụng phiên bản trực tuyến mà không cần cài đặt trên PC.

Để dọn dẹp PC của bạn bằng CCleaner, hãy mở chương trình trong tab “Dọn dẹp”.

Trên tab Windows, bạn có thể chọn dữ liệu muốn xóa. Thường xuyên cài đặt tự độngđịnh nghĩa các tài liệu đó khá chính xác.

Chương trình sẽ xóa tập tin không cần thiết từ máy tính, bao gồm cả những máy tính được lưu trữ bởi trình duyệt Internet và từ phần mềm khác.

Nhấp vào nút “Phân tích” và đợi quá trình hoàn tất. Sau đó, nhấp vào “Dọn dẹp”.

Làm cách nào để xóa bộ nhớ đệm của trình duyệt?

Nếu không cần xóa tất cả tài liệu tạm thời khỏi máy tính thì bạn chỉ cần xóa bộ nhớ của trình duyệt Internet. Phương pháp làm sạch hơi khác nhau đối với các trình duyệt Internet khác nhau.

1) Làm cách nào để xóa bộ nhớ trong Internet Explorer?

Trên thanh tác vụ hoặc trong menu chính, tìm “Công cụ” rồi tìm “Tùy chọn Internet”.

Trong cửa sổ xuất hiện, bạn cần có tab “Chung”, trong đó có khu vực “Lịch sử duyệt web”. Có một nút “Xóa…”. Bằng cách nhấp vào nút này, bạn sẽ thấy một cửa sổ xuất hiện với danh sách các tài liệu cần xử lý.

Các tệp cần thiết đã được chọn tự động, nhưng bạn có thể đánh dấu độc lập dữ liệu nào sẽ bị xóa. Sau khi nhấp vào nút “Xóa”, các tài liệu tạm thời sẽ bị xóa.

2) Xóa bộ nhớ trong Firefox

Từ màn hình chính, mở Cài đặt. Trong cửa sổ xuất hiện, tìm “Bổ sung” và đi tới “Mạng”.

Tab này chứa khu vực “Nội dung web được lưu trong bộ nhớ cache” với nút “Xóa ngay”. Nhấp vào nó và Firefox sẽ chạy phân tích và xóa những gì không cần thiết.

3) Dọn dẹp bộ nhớ trong Google Chrome

TRONG Google Chrome Tìm “Công cụ”, sau đó tìm “Hiển thị cài đặt nâng cao”.

Trong một số phiên bản của trình duyệt Internet, đường dẫn như sau: “ Công cụ bổ sung" - "Xóa dữ liệu về các trang đã xem."

Bằng cách chọn mục này, bạn sẽ thấy cửa sổ “Xóa lịch sử”.

Đặt khoảng thời gian tái chế thành “Mọi lúc” và chọn “Cookie và dữ liệu trang web khác” cũng như “Hình ảnh được lưu trong bộ đệm”. Cuối cùng, bạn cần nhấp vào “Xóa lịch sử”.

4) Xóa bộ nhớ trong Opera

Chuyển đến phần "Cài đặt". Trong cửa sổ xuất hiện, hãy mở tab “Bảo mật”. Có một khu vực “Quyền riêng tư” với nút “Xóa lịch sử duyệt web”, hãy nhấp vào đó.

Trong cửa sổ xuất hiện, hãy chọn khoảng thời gian “Ngay từ đầu” và đánh dấu những dữ liệu nào cần loại bỏ. Nhấp vào “Xóa lịch sử duyệt web”. Sẵn sàng.

Làm cách nào để xóa bộ nhớ đệm trên điện thoại của bạn?

Điện thoại hiện đại, hay chính xác hơn là điện thoại thông minh và máy tính bảng, yêu cầu bảo trì giống như máy tính cá nhân.

Họ cũng cần phải loại bỏ các tài liệu không cần thiết. Và điều này nên được thực hiện thường xuyên hơn trên PC, vì dung lượng RAM nhỏ hơn và hệ thống nhanh chóng bắt đầu chậm lại.

1) Xóa bộ nhớ trên Android

Có 3 loại bộ nhớ đệm trong hệ điều hành Android:

  • dalvik-Cache – các tệp ứng dụng được tối ưu hóa được lưu trữ tại đây;
  • bộ đệm hệ thống – các tệp chương trình hệ thống được ghi vào nó;
  • bộ đệm ứng dụng - các tệp của ứng dụng như trình duyệt Internet, trò chơi, v.v. được lưu ở đây.

Để làm sạch chúng, bạn có thể sử dụng một số phương pháp: sử dụng thủ công tiện ích tích hợp tiêu chuẩn hoặc sử dụng phần mềm bổ sung.

Các cách xóa bộ nhớ trên Android:

Ví dụ, hãy xem xét chương trình Chủ sạch:


Cách tháo RAM tạm thời bằng CCleaner

xem trong video:

2) Xóa bộ nhớ đệm trên iPhone


Đừng quên định kỳ xóa các tệp tạm thời trên máy tính và điện thoại của bạn, vì bây giờ bạn đã biết xóa bộ nhớ đệm nghĩa là gì?– giải phóng không gian và làm cho hệ thống dễ vận hành hơn, từ đó tăng hiệu suất và tốc độ của nó.

Sơ đồ hoạt động bộ đệm

Bộ đệm là một vùng bộ nhớ nhỏ được phân bổ đặc biệt với dung lượng lớn hơn tỷ giá dữ liệu hơn so với dữ liệu truyền thống. Anh ấy tồn tại trong tầm nhìn sự không nhất quán giữa khả năng tính toán bộ xử lý và tốc độ đọc thông tin từ các thiết bị lưu trữ bộ nhớ tiêu chuẩn.

Tiến độ yêu cầu tăng khối lượng cho lưu trữ dữ liệu, trong khi tốc độ xử lý của chúng đã tụt lại kể từ buổi bình minh của máy tính. Chính vì điều này mà một “cây cầu” như vậy đã được phát triển. Quá trình nhập thông tin vào bộ nhớ đệm được gọi là " bộ nhớ đệm" Trên thực tế, đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải thực hiện việc đó kịp thời. làm sạch– để duy trì hiệu quả đọc.

Bộ nhớ đệm trong trình duyệt


Thuật toán bộ nhớ đệm của trình duyệt

Thông thường, khi nói đến cache, nhiều người nhớ tới bộ nhớ đệm-các tập tin trong các trình duyệt. Và không có gì đáng ngạc nhiên, vì việc làm sạch chúng là một trong những lời khuyên chính mà người dùng đưa ra khi xảy ra lỗi.

Đang tích lũy chúng, cùng với số lượng trang web được xem - từ chúng, một phần thông tin sẽ được tải vào bộ nhớ đệm, do đó Hai bàn thắng: tăng tốc tổng thời gian tải và giảm bớt tải lên lưu lượng mạng. Khi bạn vào lại trang web, nó sẽ xảy ra bài kiểm tra về sự liên quan của dữ liệu giữa máy chủ và máy khách. Người tạo ra trang web có quyền quyết định cái gì nên được lưu và cái gì không.

Bộ đệm trong Windows

Trong phòng mổ Hệ thống Windows, các tập tin bộ nhớ đệm chiếm khá nhiều dung lượng. Được lưu nhiều Hồ sơ tạm thờiđược tạo sau khi chạy hoặc thay đổi một chương trình, xem trước hình ảnh và sáng tác âm nhạc, khôi phục điểm hệ điều hành.

Điều khiển quá trình này, cái gọi là quản lý tiền mặt, định kỳ thoát khỏi từ các nguồn lực không liên quan. Hơn nữa, chính tần số này mới là yếu tố then chốt. hiệu quả công việc: nếu các tập tin bị xóa quá thường xuyên, hệ thống sẽ lãng phí thời gian để đọc lại chúng và nếu quá hiếm, đơn giản là sẽ không còn chỗ cho thông tin mới.

Bộ nhớ đệm trên Android

Trên điện thoại thông minh có hệ điều hành Tình huống trên Android cũng tương tự, với một chữ “nhưng” đáng kể - dung lượng bộ nhớ được cung cấp thấp hơn nhiều hơn trên máy tính cá nhân. Ngoài ra, sau khi khởi chạy các chương trình, chúng sẽ được lưu trữ trong danh sách khay, từ đó chúng có thể được cài đặt lại. mở rộng, với tất cả các thay đổi đã lưu được thực hiện trong phiên trước.

Thật không may, hệ điều hành không thực hiện tốt công việc dọn dẹp tập tin bổ sung, do đó, khi sử dụng kéo dài, các ứng dụng có thể không hoạt động không đúng và hiệu suất của điện thoại đã tăng lên đáng kể sẽ giảm. Để ngăn chặn điều này, nên sử dụng bên thứ ba chương trình, thực hiện việc dọn dẹp, chẳng hạn như Clean Master.

Cache [hoặc cache (bộ đệm tiếng Anh, từ tiếng Pháp.
Đăng trên ref.rf
bộ đệm - ẩn; phát âm - bộ đệm) - bộ đệm trung gian với truy cập nhanh chứa thông tin có nhiều khả năng được yêu cầu nhất bộ nhớ tốc độ cao, ví dụ như hoạt động. Việc truy cập dữ liệu trong bộ đệm nhanh hơn so với việc lấy dữ liệu nguồn từ bộ nhớ chậm (bên ngoài) hoặc tính toán lại dữ liệu đó, từ đó giảm thời gian truy cập trung bình.

Từ “bộ đệm” lần đầu tiên được sử dụng trong ngữ cảnh máy tính vào năm 1967 khi đang chuẩn bị một bài báo để xuất bản trên Tạp chí Hệ thống IBM. Bài viết liên quan đến những cải tiến về bộ nhớ trong mô hình 85 đã được phát triển của dòng IBM System/360. Biên tập viên của tạp chí, Lyle Johnson, đã yêu cầu một thuật ngữ mô tả hơn là "bộ đệm tốc độ cao", nhưng do thiếu ý tưởng nên chính ông đã đề xuất từ ​​"bộ đệm". Bài báo được xuất bản vào đầu năm 1968, các tác giả đã được trao giải thưởng IBM, tác phẩm của họ được phổ biến và sau đó được cải tiến, và từ “cache” nhanh chóng bắt đầu được sử dụng trong văn học máy tính như một thuật ngữ được chấp nhận rộng rãi.

Hoạt động

Sơ đồ bộ đệm bộ nhớ CPU

Bộ nhớ đệm là bộ nhớ có tốc độ cao hơn truy cập, được thiết kế để tăng tốc độ truy cập vào dữ liệu được lưu trữ vĩnh viễn trong bộ nhớ với tốc độ truy cập chậm hơn (sau đây gọi là “bộ nhớ chính”). Bộ nhớ đệm được áp dụng bởi CPU, ổ cứng, trình duyệt và máy chủ web.

Bộ đệm bao gồm một tập hợp các mục. Mỗi bản ghi được liên kết với một phần tử dữ liệu hoặc khối dữ liệu (một phần dữ liệu nhỏ), là bản sao của phần tử dữ liệu trong bộ nhớ chính. Mỗi mục có một mã định danh xác định sự tương ứng giữa các mục dữ liệu trong bộ đệm và bản sao của chúng trong bộ nhớ chính.

Khi máy khách bộ đệm (CPU, trình duyệt web, hệ điều hành) truy cập dữ liệu, bộ đệm sẽ được kiểm tra trước tiên. Nếu một mục nhập có mã định danh khớp với mã định danh của thành phần dữ liệu được yêu cầu được tìm thấy trong bộ đệm thì các thành phần dữ liệu trong bộ đệm sẽ được sử dụng. Trường hợp này được gọi là cache hit. Nếu không tìm thấy mục nào trong bộ đệm chứa thành phần dữ liệu được yêu cầu, nó sẽ được đọc từ bộ nhớ chính vào bộ đệm và sẵn sàng cho lần truy cập tiếp theo. Trường hợp này được gọi là cache miss. Tỷ lệ phần trăm số lần truy cập bộ đệm khi tìm thấy kết quả trong đó thường được gọi là tỷ lệ truy cập hoặc tỷ lệ truy cập bộ đệm.

Ví dụ: trình duyệt web kiểm tra bộ đệm cục bộ trên đĩa để sẵn sàng bản sao cục bộ trang web tương ứng với URL được yêu cầu. Trong ví dụ này, URL là mã định danh và nội dung của trang web là các thành phần dữ liệu.

Nếu bộ đệm bị giới hạn về kích thước, thì nếu bị thiếu, phải đưa ra quyết định loại bỏ một số mục nhập để giải phóng dung lượng. Các thuật toán trục xuất khác nhau được sử dụng để chọn bản ghi cần loại bỏ.

Khi các mục dữ liệu trong bộ đệm được sửa đổi, chúng sẽ được cập nhật vào bộ nhớ chính. Độ trễ thời gian giữa việc sửa đổi dữ liệu trong bộ đệm và cập nhật bộ nhớ chính được kiểm soát bởi cái gọi là chính sách ghi.

Trong bộ đệm ghi ngay lập tức, mỗi thay đổi sẽ gây ra cập nhật đồng bộ dữ liệu trong bộ nhớ chính.

Trong bộ đệm ghi lại (hoặc viết lại) cập nhật xảy ra khi một phần tử dữ liệu bị loại bỏ, định kỳ hoặc theo yêu cầu của khách hàng. Để theo dõi các mục dữ liệu đã sửa đổi, các mục trong bộ đệm lưu trữ một chỉ báo sửa đổi (đã sửa đổi hoặc bẩn). Lỗi bộ đệm ghi lại có thể yêu cầu hai quyền truy cập vào bộ nhớ chính: lần đầu tiên ghi dữ liệu thay thế từ bộ đệm và lần thứ hai để đọc mục dữ liệu quan trọng.

Nếu dữ liệu trong bộ nhớ chính được thay đổi độc lập với bộ nhớ đệm thì mục nhập bộ nhớ đệm có thể trở nên không liên quan. Các giao thức giữa các bộ đệm duy trì tính nhất quán của dữ liệu được gọi là các giao thức kết hợp bộ đệm.

[biên tập]

Bộ nhớ đệm bộ xử lý trung tâm

Một số kiểu bộ xử lý trung tâm (CPU) có bộ đệm riêng để giảm thiểu quyền truy cập vào bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM), bộ nhớ này chậm hơn so với các thanh ghi. Bộ nhớ đệm có thể mang lại lợi ích hiệu suất đáng kể khi tốc độ xung nhịp RAM thấp hơn đáng kể so với tốc độ xung nhịp CPU. Tần số đồng hồđối với bộ nhớ đệm, tần số này thường không nhỏ hơn nhiều so với tần số CPU.

Xem thêm: Bộ đệm tra cứu dịch thuật.

Cấp độ bộ đệm

Bộ đệm CPU được chia thành nhiều cấp độ. Vì bộ vi xử lý phổ quát- lên tới 3. Bộ đệm cấp N+1 thường có kích thước lớn hơn và tốc độ truy cập cũng như truyền dữ liệu chậm hơn so với bộ đệm cấp N.

Bộ nhớ nhanh nhất là bộ đệm cấp đầu tiên - bộ đệm L1. Trên thực tế, nó là một phần không thể thiếu của bộ xử lý vì nó nằm trên cùng một con chip và là một phần của các khối chức năng. Bao gồm bộ đệm lệnh và bộ đệm dữ liệu. Một số bộ xử lý không có bộ nhớ đệm L1 thì không thể hoạt động được. Ở những người khác, nó có thể bị vô hiệu hóa, nhưng khi đó hiệu suất của bộ xử lý sẽ giảm đáng kể. Bộ đệm L1 hoạt động ở tần số bộ xử lý và trong trường hợp chung, nó có thể được truy cập trong mỗi chu kỳ xung nhịp (thậm chí có thể thực hiện nhiều lần đọc/ghi đồng thời). Độ trễ truy cập thường là 2−4 chu kỳ xung nhịp lõi. Âm lượng thường nhỏ - không quá 128 KB.

Nhanh thứ hai là L2-cache - bộ đệm cấp hai. Thông thường, nó nằm trên chip, như L1, hoặc gần lõi, chẳng hạn như trong hộp bộ xử lý (chỉ trong bộ xử lý khe cắm). Trong các bộ xử lý cũ hơn - một bộ chip trên bo mạch hệ thống. Dung lượng bộ đệm L2 từ 128 KB đến 1−12 MB. Ở thời hiện đại bộ xử lý đa lõi Bộ đệm cấp hai, nằm trên cùng một chip, là một bộ nhớ riêng - có tổng kích thước bộ đệm là 8 MB, mỗi lõi chiếm 2 MB. Thông thường, độ trễ của bộ đệm L2 nằm trên chip lõi là từ 8 đến 20 chu kỳ xung nhịp lõi. Không giống như bộ đệm L1, việc tắt nó có thể không ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống. Đồng thời, trong các tác vụ liên quan đến nhiều quyền truy cập vào một vùng bộ nhớ hạn chế, chẳng hạn như DBMS, hiệu suất có thể giảm hàng chục lần.

Bộ đệm L3 có tốc độ kém nhất và thường nằm tách biệt với lõi CPU, nhưng nó phải có kích thước rất ấn tượng - hơn 32 MB. Bộ nhớ đệm L3 chậm hơn các bộ nhớ đệm trước nhưng vẫn nhanh hơn đáng kể so với RAM. TRONG hệ thống đa bộ xử lýđang được sử dụng công cộng.

Bộ đệm L2 và L3 hữu ích nhất trong vấn đề toán học, ví dụ: khi tính toán đa giác, khi lượng dữ liệu kích thước nhỏ hơn bộ đệm. Trong trường hợp này, bạn có thể ghi ngay tất cả dữ liệu vào bộ đệm và sau đó xử lý nó.

Kết hợp bộ đệm

Một trong những đặc điểm cơ bản của bộ nhớ đệm - mức độ kết hợp - phản ánh sự phân đoạn logic của nó. Thực tế là việc tìm kiếm tuần tự qua tất cả các dòng bộ đệm để tìm kiếm dữ liệu cần thiết sẽ cần hàng chục chu kỳ xung nhịp và sẽ phủ nhận tất cả lợi ích từ việc sử dụng bộ nhớ tích hợp trong CPU. Vì lý do này, các ô RAM được liên kết chặt chẽ với các dòng bộ đệm (mỗi dòng chứa dữ liệu từ một bộ địa chỉ cố định), giúp giảm đáng kể thời gian tìm kiếm. Mỗi ô RAM phải có nhiều hơn một dòng bộ đệm được liên kết với nó: ví dụ: liên kết được đặt n-way có nghĩa là thông tin tại một địa chỉ RAM nhất định có thể được lưu trữ ở n vị trí bộ đệm.

Với cùng kích thước bộ nhớ đệm, sơ đồ có khả năng kết hợp cao hơn sẽ có tốc độ chậm nhất nhưng hiệu quả nhất.

Bộ nhớ đệm ổ đĩa ngoài

Nhiều thiết bị ngoại vi lưu trữ dữ liệu sử dụng bộ đệm để tăng tốc công việc, đặc biệt, Đĩa cứng sử dụng bộ nhớ đệm từ 1 đến 64 MB (các mẫu có hỗ trợ NCQ/TCQ sử dụng bộ nhớ này để lưu trữ và xử lý các yêu cầu), đầu đọc đĩa CD/DVD/BD cũng đọc thông tin vào bộ nhớ đệm để tăng tốc độ tái sử dụng. Hệ điều hành cũng sử dụng một phần RAM làm bộ đệm hoạt động của đĩa (bao gồm cả thiết bị bên ngoài, không có bộ nhớ đệm riêng, bao gồm. ổ cứng, bộ nhớ flash và đĩa mềm).

Việc sử dụng bộ nhớ đệm ổ đĩa ngoài là do các yếu tố sau:

Tốc độ truy cập của bộ xử lý vào RAM nhanh hơn nhiều lần so với bộ nhớ của các thiết bị lưu trữ ngoài;

một số khối bộ nhớ của ổ đĩa ngoài được sử dụng bởi một số tiến trình cùng lúc và việc đọc khối đó một lần, sau đó lưu trữ một bản sao của khối vào RAM cho tất cả các tiến trình là điều hợp lý;

Một số khối RAM được truy cập thường xuyên hơn các khối khác, vì vậy việc sử dụng bộ nhớ đệm cho các khối như vậy thường làm tăng hiệu suất hệ thống;

Một số khối lưu trữ bên ngoài không yêu cầu ghi ngay sau khi sửa đổi và việc sử dụng bộ đệm cho các khối đó sẽ tối ưu hóa việc sử dụng I/O.

Bộ nhớ đệm hệ điều hành

Bộ đệm RAM bao gồm các thành phần sau:

một tập hợp các trang RAM được chia thành các bộ đệm có độ dài bằng khối dữ liệu của thiết bị bộ nhớ ngoài tương ứng;

một tập hợp các tiêu đề bộ đệm mô tả trạng thái của bộ đệm tương ứng;

một bảng băm chứa sự tương ứng giữa số khối và tiêu đề;

danh sách các bộ đệm miễn phí.

Thuật toán bộ đệm ghi lại

Ban đầu, tất cả các tiêu đề bộ đệm được đặt trong danh sách bộ đệm trống. Nếu một tiến trình có ý định đọc hoặc sửa đổi một khối, nó sẽ thực hiện thuật toán sau:

cố gắng tìm tiêu đề bộ đệm với số đã cho trong bảng băm;

nếu bộ đệm nhận được đang bận, hãy đợi nó được giải phóng;

nếu không tìm thấy bộ đệm trong bảng băm, hãy lấy bộ đệm đầu tiên từ cuối danh sách trống;

nếu danh sách bộ đệm trống trống thì thuật toán trục xuất sẽ được thực thi (xem bên dưới);

trong trường hợp bộ đệm nhận được được đánh dấu là "bẩn", thực hiện ghi không đồng bộ nội dung bộ đệm vào bộ nhớ ngoài.

xóa bộ đệm khỏi bảng băm nếu nó được đặt trong đó;

đặt bộ đệm vào bảng băm với một số mới.

Quá trình đọc dữ liệu vào bộ đệm nhận được và giải phóng nó. Khi được sửa đổi, quy trình sẽ đánh dấu bộ đệm là bẩn trước khi giải phóng nó. Khi được giải phóng, bộ đệm sẽ được đặt ở đầu danh sách bộ đệm trống.

Như vậy:

nếu một tiến trình đã đọc một khối nhất định vào bộ đệm thì có khả năng cao là một tiến trình khác khi đọc khối này sẽ tìm thấy bộ đệm trong RAM;

Dữ liệu chỉ được ghi vào bộ nhớ ngoài khi không có đủ bộ đệm “sạch” hoặc theo yêu cầu.

Thuật toán ưu tiên

Nếu danh sách bộ đệm trống trống, thuật toán loại bỏ bộ đệm sẽ được thực thi. Thuật toán trục xuất có tác động đáng kể đến hiệu suất bộ đệm. Hiện hữu thuật toán sau:

LRU (Ít được sử dụng gần đây nhất) - bộ đệm không được sử dụng trong thời gian dài nhất sẽ bị loại bỏ;

MRU (Được sử dụng gần đây nhất) - bộ đệm được sử dụng gần đây nhất bị thay thế;

LFU (Ít được sử dụng thường xuyên nhất) - bộ đệm được sử dụng ít thường xuyên nhất sẽ được thay thế;

ARC (tiếng Anh) (Bộ đệm thay thế thích ứng) là một thuật toán trục xuất kết hợp LRU và LFU, được IBM cấp bằng sáng chế.

Việc sử dụng một thuật toán cụ thể phụ thuộc vào chiến lược lưu trữ dữ liệu. LRU hiệu quả nhất nếu dữ liệu được đảm bảo có thể tái sử dụng trong tương lai gần. MRU hiệu quả nhất nếu dữ liệu được đảm bảo không được sử dụng lại trong tương lai gần. Nếu ứng dụng chỉ định rõ ràng chiến lược bộ đệm cho một tập hợp dữ liệu nhất định thì bộ đệm sẽ hoạt động hiệu quả nhất.

Bộ nhớ đệm phần mềm

Viết chính sách bộ nhớ đệm

Khi đọc dữ liệu, bộ nhớ đệm mang lại hiệu suất rõ ràng. Khi ghi dữ liệu, lợi ích chỉ có thể đạt được với cái giá phải trả là độ tin cậy giảm đi. Vì lý do này trong Các ứng dụng khác nhau chính sách ghi bộ nhớ đệm này hoặc chính sách khác phải được chọn.

Có hai chính sách ghi vào bộ đệm chính - ghi qua và ghi lại.

ghi qua có nghĩa là khi nội dung của ô nhớ thay đổi, quá trình ghi diễn ra đồng bộ trong cả bộ nhớ đệm và bộ nhớ chính.

Ghi lười có nghĩa là bạn có thể trì hoãn thời điểm ghi dữ liệu vào bộ nhớ chính và chỉ ghi dữ liệu vào bộ đệm. Trong trường hợp này, dữ liệu sẽ chỉ được tải vào RAM nếu nó được truy cập bởi một số thiết bị khác (CPU khác, bộ điều khiển DMA) hoặc nếu không có đủ dung lượng trong bộ đệm để chứa dữ liệu khác. Hiệu suất được cải thiện qua quá trình ghi, nhưng nó có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của dữ liệu trong bộ nhớ chính vì phần mềm hoặc lỗi phần cứng có thể dẫn đến dữ liệu không bao giờ được ghi từ bộ đệm vào bộ nhớ chính. Tuy nhiên, trong trường hợp bộ nhớ đệm RAM, khi sử dụng hai bộ xử lý trở lên, cần đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu trong các bộ đệm khác nhau.

Bộ nhớ đệm các trang Internet

Trong quá trình truyền thông tin qua mạng, có thể sử dụng bộ nhớ đệm của các trang Internet - quá trình lưu trữ các tài liệu được yêu cầu thường xuyên trên máy chủ proxy (trung gian) hoặc máy của người dùng để ngăn chặn chúng tải liên tục từ máy chủ nguồn và giảm lưu lượng truy cập. Tuy nhiên, thông tin sẽ đến gần hơn với người dùng. Bộ nhớ đệm được kiểm soát bằng tiêu đề HTTP.

Ngoài ra, bộ nhớ đệm trang web có thể được thực hiện bằng sử dụng CMS trang web cụ thể để giảm tải cho máy chủ có lưu lượng truy cập cao. Bộ nhớ đệm có thể được thực hiện cả trong bộ nhớ và trong bộ đệm tệp (bộ đệm trên tệp).

Kết quả công việc được lưu vào bộ nhớ đệm

Nhiều chương trình ghi kết quả trung gian hoặc phụ trợ của công việc ở đâu đó để không phải tính toán chúng mỗi khi cần. Điều này tăng tốc độ công việc, nhưng đòi hỏi bộ nhớ bổ sung(RAM hoặc đĩa). Một ví dụ về bộ nhớ đệm như vậy là lập chỉ mục cơ sở dữ liệu.

Như đã đề cập trước đó, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh có ứng dụng trong bộ nhớ đệm. Ưu điểm chính bộ nhớ tĩnh- đây là tốc độ của nó. Nhược điểm chính là khối lượng vật lý lớn bị bộ nhớ chiếm dụng và tiêu thụ điện năng cao.


Hãy nhớ lại rằng một ô nhớ tĩnh được xây dựng trên giai đoạn bóng bán dẫn, có thể chứa tới 10 bóng bán dẫn. Vì thời gian để một bóng bán dẫn chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác là không đáng kể nên tốc độ hoạt động của bộ nhớ tĩnh cao.


Bộ nhớ đệm nhỏ và nằm ngay trên chip xử lý. Tốc độ hoạt động của nó cao hơn nhiều so với bộ nhớ động(mô-đun RAM), nhưng thấp hơn công việc của thanh ghi mục đích chung(RON) bộ xử lý trung tâm.


Lần đầu tiên, bộ nhớ đệm xuất hiện trên 386 máy tính và được đặt trên bo mạch chủ. Bo mạch chủ 386 DX có bộ nhớ đệm từ 64 đến 256 KB. Bộ xử lý 486 đã có bộ nhớ đệm nằm trên chip xử lý, nhưng bộ nhớ đệm trên bo mạch chủ vẫn được giữ lại. Hệ thống bộ nhớ đệm trở thành hai cấp độ: bộ nhớ trên chip bắt đầu được gọi là bộ nhớ đệm cấp một(L1) và trên bo mạch chủ - bộ đệm cấp hai(L2). Theo thời gian, bộ đệm cấp hai được "chuyển" sang chip xử lý. AMD là hãng đầu tiên làm điều này trên bộ xử lý K6-III (L1 = 64 Kb, L2 = 256 Kb).

Sự hiện diện của bộ đệm hai cấp đòi hỏi phải tạo ra một cơ chế để chúng tương tác với nhau. Có hai tùy chọn để trao đổi thông tin giữa bộ đệm cấp một và bộ đệm cấp hai, hoặc như người ta nói, hai kiến ​​trúc bộ đệm: bao gồm Và loại trừ.

Bộ đệm bao gồm

Một kiến ​​trúc bao gồm liên quan đến việc sao chép thông tin tìm thấy trong L1 và L2.


Sơ đồ công việc như sau. Khi sao chép thông tin từ RAM vào bộ đệm, hai bản sao được tạo ra, một bản được lưu ở L2, bản còn lại được lưu ở L1. Khi L1 đầy hoàn toàn, thông tin được thay thế theo nguyên tắc xóa “dữ liệu cũ nhất” - LRU(Sử dụng nhất là gần đây). Điều tương tự cũng xảy ra với bộ đệm cấp hai, nhưng vì dung lượng của nó lớn hơn nên thông tin được lưu trữ trong đó lâu hơn.


Khi bộ xử lý đọc thông tin từ bộ đệm, nó sẽ được lấy từ L1. Nếu thông tin cần thiết không có trong bộ đệm cấp đầu tiên thì nó sẽ được tìm kiếm trong L2. Nếu như thông tin cần thiếtđược tìm thấy trong bộ đệm cấp hai, nó được sao chép trong L1 (sử dụng nguyên tắc LRU) và sau đó được chuyển đến bộ xử lý. Nếu không tìm thấy thông tin cần thiết trong bộ nhớ đệm cấp hai thì thông tin đó sẽ được đọc từ RAM theo sơ đồ được mô tả ở trên.


Kiến trúc bao gồm được sử dụng trong những hệ thống có sự khác biệt lớn về kích thước của bộ đệm cấp một và cấp hai. Ví dụ: đối với Pentium 3 (Coppermine): L1 = 16 Kb, L2 = 256 Kb; Pentium 4: L1 = 16 Kb, L2 = 1024 Kb. Trong các hệ thống như vậy, một phần nhỏ của bộ đệm cấp hai bị sao chép, điều này khá giá chấp nhận đượcđể dễ dàng thực hiện cơ chế bao trùm.

Bộ nhớ đệm độc quyền

Bộ nhớ đệm độc quyền giả định tính duy nhất của thông tin nằm trong L1 và L2.


Khi đọc thông tin từ RAM vào cache, thông tin đó được nhập ngay vào L1. Khi L1 đầy thì theo nguyên tắc LRU, thông tin được truyền từ L1 sang L2.


Nếu khi bộ xử lý đọc thông tin từ L1 mà không tìm thấy thông tin cần thiết thì thông tin đó sẽ được tìm kiếm trong L2. Nếu thông tin cần thiết được tìm thấy trong L2, thì theo nguyên tắc LRU, bộ đệm cấp một và cấp hai sẽ trao đổi các dòng với nhau (dòng cũ nhất từ ​​​​L1 được đặt trong L2 và ở vị trí của nó được viết dòng bắt buộc từ L2). Nếu không tìm thấy thông tin cần thiết trong L2, thì quyền truy cập sẽ chuyển đến RAM theo sơ đồ được mô tả ở trên.


Kiến trúc độc quyền được sử dụng trong các hệ thống có sự khác biệt giữa dung lượng của bộ đệm cấp một và cấp hai là tương đối nhỏ. Ví dụ: đối với Athlon XP: L1 = 64 Kb, L2 = 256 Kb. Kiến trúc độc quyền sử dụng bộ nhớ đệm hiệu quả hơn nhưng việc triển khai cơ chế độc quyền phức tạp hơn nhiều.

Tương tác của bộ nhớ đệm với RAM

Vì bộ nhớ đệm hoạt động rất nhanh nên thông tin thường được bộ xử lý truy cập sẽ được đặt vào bộ đệm - điều này tăng tốc đáng kể hoạt động của nó. Thông tin từ RAM được đặt trong bộ đệm và sau đó được bộ xử lý truy cập. Có một số sơ đồ tương tác giữa bộ nhớ đệm và RAM chính.


Bộ đệm được ánh xạ trực tiếp. Tùy chọn đơn giản nhất để tương tác bộ đệm với RAM. Dung lượng RAM được chia thành các phân đoạn (trang) có kích thước bằng với kích thước của toàn bộ bộ đệm (ví dụ: với kích thước bộ đệm là 64 KB và RAM được chia thành các trang là 64 KB). Khi bộ đệm tương tác với RAM, một trang của RAM sẽ được đặt trong bộ nhớ đệm, bắt đầu từ địa chỉ 0 (tức là từ đầu bộ đệm). Khi lặp lại thao tác tương tác, Trang tiếp theođược đặt chồng lên trên dữ liệu hiện có - tức là trên thực tế, dữ liệu trước đó được thay thế bằng dữ liệu hiện tại.


Ưu điểm: tổ chức mảng đơn giản, thời gian tối thiểu tìm kiếm.

Nhược điểm: sử dụng toàn bộ bộ nhớ đệm không hiệu quả - không nhất thiết dữ liệu sẽ chiếm toàn bộ dung lượng bộ đệm, chúng có thể chiếm 10%, nhưng phần dữ liệu tiếp theo sẽ phá hủy phần trước đó, do đó, trên thực tế, chúng ta có một bộ đệm có dung lượng nhỏ hơn nhiều.


Thiết lập bộ nhớ đệm liên kết. Toàn bộ khối lượng bộ đệm được chia thành nhiều phân đoạn bằng nhau, bội số của hai lũy thừa số nguyên (2, 4, 8). Ví dụ: bộ đệm 64 KB có thể được chia thành:

  • 2 đoạn, mỗi đoạn 32 KB;
  • 4 đoạn, mỗi đoạn 16 KB;
  • 8 đoạn, mỗi đoạn 8 KB.

Pentium 3 và 4 có cấu trúc bộ đệm 8 kênh (bộ đệm được chia thành 8 phân đoạn); Athlon Thunderbird - 16 kênh.


Với cách tổ chức này, RAM được chia thành các trang có kích thước bằng một phân đoạn bộ đệm (một ngân hàng bộ đệm). Trang RAM được ghi vào ngân hàng tiền mặt đầu tiên; trang tiếp theo chuyển đến ngân hàng tiền mặt thứ hai, v.v., cho đến khi tất cả các ngân hàng tiền mặt được lấp đầy. Việc ghi thêm thông tin sẽ được chuyển đến ngân hàng tiền mặt không được sử dụng trong thời gian dài nhất (chứa thông tin “cũ nhất”).


Ưu điểm: hiệu quả sử dụng toàn bộ dung lượng bộ đệm tăng lên - càng nhiều ngân hàng bộ đệm (độ liên kết càng cao) thì hiệu quả càng cao.

Nhược điểm: nhiều hơn mạch phức tạp quản lý bộ đệm; Thêm thời gianđể phân tích thông tin.


Bộ nhớ đệm liên kết.Đây là một trường hợp cực đoan của tùy chọn trước đó, khi dung lượng của dãy bộ nhớ đệm trở nên bằng một dòng bộ nhớ đệm (không có chỗ nào để phân chia thêm). Trong trường hợp này, bất kỳ dòng RAM nào cũng có thể được lưu trữ ở bất kỳ đâu trong bộ nhớ đệm.


Mảng bộ đệm lưu trữ bao gồm các chuỗi chiều dài bằng nhau. Dung lượng của đường truyền như vậy bằng kích thước của gói được đọc từ RAM trong 1 chu kỳ (ví dụ: Pentium 3 - 32 byte; Pentium 4 - 64 byte). Dòng được tải vào bộ đệm và chỉ được truy xuất toàn bộ.


Thuận lợi: hiệu quả tối đa sử dụng không gian bộ đệm.

Nhược điểm: mất nhiều thời gian tìm kiếm thông tin.

Các ấn phẩm liên quan: