Kas yra talpyklos duomenys ir talpykla?

Deja, kompiuteris neatidaro komandųkurie gauna iš žmonių. Siekiant paspartinti šį procesą, naudojami keli gudrybės, o garbės vieta tarp jų priklauso talpyklai. Kas tai? Kas yra saugomi duomenys? Kaip tai vyksta? Kas yra, pavyzdžiui, „Samsung“ išmaniojo telefono talpykloje saugomi duomenys ir ar jie šiek tiek skiriasi nuo kompiuterio? Pradėkime atsakymus į šiuos klausimus.

Kas yra talpykla?

Так называют промежуточный буфер, который suteikia greitą prieigą prie informacijos, kurios tikimybė yra aukščiausias prašymas. Visi duomenys yra jame. Svarbus pranašumas yra tas, kad iš talpyklos visą reikalingą informaciją galite išgauti daug greičiau nei iš pradinio saugojimo. Tačiau yra didelis trūkumas - dydis. Duomenys apie talpyklą yra naudojami naršyklėse, standžiajame diske, procesoriuose, žiniatinklio serveriuose, WINS ir DNS. Struktūros pagrindas yra įrašų rinkiniai. Kiekvienas iš jų yra susietas su konkrečiu elementu ar duomenų bloku, kuris veikia kaip pagrindinės atminties kopija. Įrašuose yra identifikatorius (žyma), su kuriuo nustatoma korespondencija. Pažvelkime į šiek tiek kitokį požiūrį: koks yra „Samsung“ telefono ar kito gamintojo talpykloje saugomų duomenų? Ar jie skiriasi nuo tų, kurie sukurti kompiuteryje? Iš esmės - ne, skirtumas yra tik dydžio.

Naudojimo procesas

Kai klientas (jie buvo išvardyti aukščiau)prašo duomenų, pirmas dalykas, kurį kompiuteris daro, yra apžiūrėti talpyklą. Jei jame yra reikalingas įrašas, jis naudojamas. Šiais atvejais įvyksta smūgis. Periodiškai duomenys iš talpyklos nukopijuojami į pagrindinę atmintį. Bet jei reikalingas įrašas nebuvo rastas, turinio ieškoma pagrindinėje saugykloje. Visa paimta informacija perkeliama į talpyklą, kad vėliau būtų galima greičiau ją pasiekti. Procentai, kai užklausos yra sėkmingos, vadinamos „hit rate“ arba „hit rate“.

Atnaujinami duomenys

Kai naudojamas, tarkime, su interneto naršyklepatikrinama vietinė talpykla, kad būtų galima rasti puslapio kopiją. Atsižvelgiant į šio tipo atminties ribotumą, praleidimo atveju, norint atlaisvinti vietos, nusprendžiama dalį informacijos išmesti. Norint nuspręsti, kas bus pakeista, naudojami įvairūs prevenciniai algoritmai. Beje, jei kalbėsime apie tai, kas yra „Android“ talpykloje saugomi duomenys, tai dažniausiai jie naudojami dirbant su paveikslėliais ir programų duomenimis.

Įrašymo politika

Modifikuojant talpyklos turinį, pagrindinėje atmintyje esantys duomenys taip pat atnaujinami. Laiko tarpas tarp informacijos įvedimo priklauso nuo įvedimo politikos. Yra du pagrindiniai tipai:

1. Skubus įrašymas. Kiekvienas pakeitimas sinchroniškai įrašomas į pagrindinę atmintį.
2. Atidėtas arba rašymas.Duomenys atnaujinami periodiškai arba klientui paprašius. Norėdami stebėti, ar pakeitimas buvo atliktas, naudojama vėliava su dviem būsenomis: „purvina“ arba pakeista. Praleidimo atveju galima atlikti du skambučius, nukreiptus į pagrindinę atmintį: pirmasis naudojamas duomenims, kurie buvo pakeisti iš talpyklos, rašyti, o antrasis - reikalingam elementui nuskaityti.

Gali būti, kad informacija yratarpinis buferis tampa nebesvarbus. Taip atsitinka, kai pagrindinės atminties duomenys keičiasi nekoreguojant talpyklos. Visų redagavimo procesų nuoseklumui naudojami darnos protokolai.

Šiuolaikiniai iššūkiai

Padidėjus procesorių dažniui irPadidinus RAM našumą, atsirado nauja probleminė sritis - ribota duomenų perdavimo sąsaja. Ką iš jų gali pastebėti išmanantis asmuo? Talpykla yra labai naudinga, jei RAM dažnis yra mažesnis nei procesoriaus. Daugelis jų turi savo tarpinį buferį, kad sutrumpintų prieigos prie RAM laiką, kuris yra lėtesnis nei registrai. Procesoriai, palaikantys virtualų adresavimą, dažnai turi nedidelį, bet labai greitą adresų vertimo buferį. Tačiau kitais atvejais talpykla nėra labai naudinga, o kartais tai sukelia tik problemų (tačiau dažniausiai tai būna kompiuteriuose, kuriuos modifikavo neprofesionalai). Beje, kalbant apie tai, kas yra talpykloje saugomi duomenys išmaniojo telefono atmintyje, reikia pažymėti, kad dėl mažo įrenginio dydžio tenka sukurti naujas miniatiūrines talpyklos diegimo galimybes. Kai kurie telefonai dabar gali pasigirti pažangių kompiuterių parametrais prieš dešimt metų - ir koks jų dydžio skirtumas!

Duomenų sinchronizavimas tarp skirtingų buferių

Talpykla yra naudinga, kai yra tik viena, bet kaip išlaikyti šios technologijos efektyvumą, jei jų yra daug? Buferinė darna išsprendžia šią problemą. Yra trys keitimosi duomenimis variantai:

1. Imtinai. Talpykla gali elgtis taip, kaip jai patinka.
2. Išskirtinis. Sukurta kiekvienam konkrečiam atvejui.
3. Neišskirtinis. Plačiai paplitęs standartas.

Talpyklos lygiai

Jų skaičius paprastai yra trys ar keturi. Kuo didesnis atminties lygis, tuo didesnis ir lėtesnis:

1. L1 talpykla. Greičiausias talpyklos lygis yra pirmas.Tiesą sakant, tai yra procesoriaus dalis, nes ji yra ant vieno matuoklio ir priklauso funkciniams blokams. Paprastai jis skirstomas į du tipus: instrukcijų ir duomenų talpyklas. Daugelis šiuolaikinių procesorių neveikia be šio lygio. Ši talpykla veikia procesoriaus dažniu, todėl ją galima pasiekti kiekvieną laikrodžio ciklą.
2. L2 talpykla.Paprastai yra kartu su ankstesniu. Tai bendra atmintis. Norint sužinoti jo vertę, reikia visą duomenų talpyklai skirtą tūrį padalyti iš procesoriaus branduolių skaičiaus.
3. L3 talpykla. Lėtiausia, bet didžiausia priklausoma talpykla. Paprastai daugiau nei 24 MB. Naudojamas duomenims, gaunamiems iš skirtingų L2 talpyklų, sinchronizuoti.
4. L4 talpykla.Naudojimas pateisinamas tik didelio našumo daugiaprocesoriniams pagrindiniams kompiuteriams ir serveriams. Jis įgyvendinamas kaip atskiras mikroschema. Jei užduosite klausimą, kas yra duomenų talpykla „Samsung“ išmaniajame telefone, ir ieškote tokio lygio jame, galiu pasakyti, kad jie skubėjo 5 metus.

Talpyklos asociatyvumas

Tai yra pagrindinė savybė.Talpykloje esančių duomenų asociatyvumas yra būtinas norint parodyti loginį segmentavimą. Jis, savo ruožtu, reikalingas dėl to, kad nuoseklus visų galimų linijų surašymas užtrunka keliasdešimt laikrodžio ciklų ir paneigia visus privalumus. Todėl, norint sumažinti paieškos laiką, naudojamas griežtas RAM ląstelių susiejimas su talpyklos duomenimis. Jei palyginsime tarpinius buferius, turinčius tą patį tūrį, bet skirtingą asociatyvumą, tai tas, kuris turi didelį asociatyvumą, veiks mažiau greitai, bet su reikšmingu specifiniu efektyvumu.

Išvada

Kaip matote, talpykloje saugomi duomenys yra tam tikrisąlygos leidžia jūsų kompiuteriui veikti greičiau. Bet, deja, vis dar yra nemažai aspektų, kuriuos galima ilgai dirbti.