La pamięć podręczna reprezentuje informacje, które są tymczasowo przechowywane na komputerze. Tutaj nauczymy Cię od znaczenia tej ważnej jednostki do usuwania zawartych w niej danych.
Pamięć podręczna
Zasadniczo pamięć podręczna Jest to pamięć o szybkim dostępie, której główną funkcją jest przechowywanie pod ręką danych, które mają być szybko wykorzystane przez jednostkę centralną (CPU) do realizacji zadań krótkoterminowych. Odbywa się to również w celu skrócenia czasu oczekiwania na wyszukiwanie informacji z pamięci głównej (RAM: Random Access Memory).
Istnieją trzy rodzaje pamięć podręczna: dysk, ścieżka i pamięć podręczna sieci. Jednak w tym artykule będziemy odnosić się do tego po prostu jako pamięć podręczna komputera.
cechy
Poniżej wymieniono niektóre z głównych aspektów charakteryzujących pamięć podręczna:
Reprezentuje najmniejszą, najszybszą i najwyższą warstwę kosztów ze wszystkich warstw zaangażowanych w system hierarchii pamięci.
Przechowuje dane i instrukcje programu z dużą szybkością.
Jest szybszy niż pamięć RAM, ale wolniejszy niż jednostka centralna. Dlatego generuje stan równowagi, poprawiając wydajność systemu, a tym samym komputera.
Składa się z dwóch wymiarów, z których pierwszy składa się z bloków danych pamięci głównej o największej dostępności, a drugi według ich stopnia asocjatywności.
operacja
La pamięć podręczna Działa bardzo podobnie do jednostki centralnej, ale szybciej wykonuje swoje funkcje, choć jest mniejszy.
Jak już wspomnieliśmy, pamięć podręczna Odpowiada za wyszukiwanie informacji wymaganych przez jednostkę centralną, bez konieczności przechodzenia do pamięci RAM. W ten sposób ogólne działanie pamięć podręczna następująco:
Po pierwsze, jednostka centralna zarządza instrukcjami pochodzącymi z programów. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu skomplikowanych algorytmów. Informacje te są następnie ładowane do pamięci RAM, a stamtąd przekazywane do procesora.
Jednak w celu zwiększenia wydajności jednostki centralnej informacje o największym znaczeniu i wykorzystaniu są zapisywane w pamięć podręczna, a nie w pamięci głównej. Dzięki temu poprawia się wydajność systemu, ponieważ nie trzeba pokonywać większych odległości, aby uzyskać informacje wymagane przez procesor.
Wynika to z faktu, że pamięć podręczna Znajduje się między pamięcią RAM a procesorem, stanowiąc w ten sposób najbliższy procesorowi poziom w systemie hierarchii pamięci.
W związku z tym należy wspomnieć, że początkowo pamięć podręczna Działa w dwóch fazach, znanych jako Poziom 1 i Poziom 2. Pierwsza z nich jest mniejsza, ale dostęp do niej jest szybszy. Natomiast drugi zachowuje się w odwrotny sposób.
Wstępne wyszukiwanie odbywa się na pierwszym poziomie, który jest najbliżej procesora. Jeśli informacji tam nie ma, pamięć podręczna Poziom 2. Co jest nadal szybsze niż przeszukiwanie pamięci RAM.
Jednak ze względu na ewolucję technologii obecne procesory mają dodatkowy poziom, który jest znany jako pamięć podręczna Poziom 3. Istnieją nawet drużyny, które mają czwarty poziom, ale ponieważ nie jest to normalne, nie będziemy się o tym szczegółowo opowiadać.
Tak więc, gdy program jest uruchomiony, informacje są przechowywane w pamięci RAM, stamtąd trafiają do pamięci podręcznej poziomu 3, a następnie poziomu 2, aż do pamięci poziomu 1.
Podobnie, gdy program nadal działa, jednostka centralna stara się szukać instrukcji i danych w najbliższej pamięci podręcznej, to znaczy w pamięci podręcznej poziomu 1. pamięci poziomu 2 i wreszcie w pamięci podręcznej poziomu 3.
Jeśli wyszukiwanie nie powiedzie się w trzech zaangażowanych pamięciach, procesor koniecznie przechodzi do pamięci RAM. Niestety, im większą odległość trzeba pokonać, aby uzyskać dostęp do informacji, tym dłuższy jest czas reakcji. Co ostatecznie negatywnie wpływa na wydajność systemu.
poziomy
Poniżej przedstawiono charakterystykę każdego z poziomów, na które podzielona jest pamięć podręczna z punktu widzenia jej działania:
Pamięć podręczna L1
Odnosi się do pamięć podręczna poziom 1, zwany również pamięcią wewnętrzną. Przechowuje dane najczęściej używane przez jednostkę centralną. Ponieważ znajduje się bliżej niej, ten rodzaj pamięci jest najszybszy ze wszystkich, ale też najmniejszy.
Zasadniczo zawiera specyfikację operacji do wykonania, a także sposób ich wykonania.
Pamięć podręczna L2
Ta pamięć jest druga co do wielkości po pamięci podręcznej 1. Jednak to, co zyskuje, traci wraz z szybkością. Jest to druga jednostka wyszukiwania informacji, gdy nie powiedzie się z pamięcią podręczną L1.
We wczesnych komputerach, takich jak pamięć poziomu 1, był instalowany na płycie głównej. Obecnie znajduje się w tym samym układzie procesora.
Wreszcie zawiera dane i instrukcje potrzebne do szybkiego uruchamiania programów.
Pamięć podręczna L3
Jest to pamięć współdzielona przez wszystkie rdzenie jednostki centralnej. Ze względu na swoją lokalizację jest na niższym poziomie niż pamięć podręczna L2 pod względem bliskości procesora i szybkości, ale jednocześnie okazuje się być pamięcią o największej pojemności, a jednocześnie jest szybsza niż Pamięć RAM.
W tym miejscu należy wyjaśnić, że możliwe jest przekazywanie informacji między trzema poziomami. W ten sposób możemy mówić o dwóch rodzajach transferu:
Włącznie: pamięć podręczna pochodzenia informacji przechowuje ich kopię po przeniesieniu na inny poziom.
Wyłączne: żądane informacje są usuwane z pamięci podręcznej pochodzenia, gdy są przesyłane.
Proces pisania
Do tej pory odnosiliśmy się tylko do procesu wyszukiwania informacji. Jednakże pamięć podręczna wykonuje również odpowiedni proces pisania. Które opiszemy poniżej:
Proces ten jest dość prosty, ponieważ zamiast pisać w pamięci RAM, odbywa się bezpośrednio w pamięci podręcznej. Jest to możliwe dzięki istnieniu polityk zapisu, które są sposobem na zapewnienie spójności między dwoma typami pamięci, nawet podczas aktualizacji poprzez operacje zapisu. Obowiązują następujące zasady dotyczące pisania:
Write - back: Nie wymaga aktualizacji pamięci RAM, ponieważ gdy trzeba przenieść informacje z pamięci podręcznej do pamięci głównej, robi to bezpośrednio bez utraty spójności między obydwoma pamięciami.
Write - Through: Wymaga ciągłego dostępu do pamięci RAM za każdym razem, gdy zapisywana jest linia pamięci podręcznej. Ponieważ pamięć RAM jest stale aktualizowana, wydajność procesu zapisu spada.
Czyszczenie pamięci podręcznej
Jednym z czynników, który zwykle wpływa na wydajność komputera, a także szybkość przetwarzania i dostęp do informacji, jest nagromadzenie plików na komputerze. pamięć podręczna. Dlatego wskazane jest regularne czyszczenie, ale bez nadużywania częstotliwości, z jaką są przeprowadzane.
W tym miejscu należy zauważyć, że nie wszystkie informacje przechowywane w pamięć podręczna można go usunąć, na przykład: hasła, pobrane dokumenty, ustawienia i rozmowy pozostają, podczas gdy historia odwiedzanych stron, a także informacje, do których uzyskuje się dostęp za pomocą haseł, są usuwane.
Następnie pokażemy jak wyczyścić pamięć podręczną:
Pierwszą rzeczą do zrobienia jest przejście do menu Start systemu Windows, a w polu wyszukiwania znajdującym się w panelu zadań szukamy Oczyszczania dysku.
Następny ekran pokazuje opcje dotyczące plików, które można usunąć. Zaznaczamy pole odpowiadające Tymczasowym plikom internetowym.
Następnie klikamy tam, gdzie jest napisane OK. System natychmiast rozpoczyna skanowanie i usuwanie plików znajdujących się w pamięci podręcznej. Po zakończeniu pokazuje nam komunikat o zakończeniu procesu.
Inna forma Wyczyść pamięć podręczną to poprzez wykonanie polecenia. Polega to na naciśnięciu klawisza Windows oraz klawisza R (Win + R), aby wyświetlić menu Uruchom. Wewnątrz, na pasku Open, piszemy litery Cmd i klikamy OK.
W kolejnym oknie wykonujemy polecenie czyszczenia DNS wpisując: ipconfig / flushdns i naciskając klawisz Enter.
Teraz pozostaje tylko poczekać na samoistne zakończenie procedury, po czym system automatycznie uruchomi się ponownie, z którym zmiany zostaną zapisane i jesteśmy gotowi do kontynuowania.
Możesz być także zainteresowany Charakterystyka procesora y rodzaje pamięci RAM.