Ինչ է քեշը, ինչու է դա անհրաժեշտ: Ի՞նչ է էջի հիշապահեստի հիշողությունը և ինչի՞ համար է այն

Համոզված եմ, որ եթե նույնիսկ համակարգիչ չեք օգտագործում, չնայած դժվար է գտնել այդպիսի մարդու մեր աշխարհում, դուք լսել եք «CACHE» բառի նման բառը: Այն կարելի է անվանել համակարգչի ամենակեղտոտ տեղը: Այո ոչ զամբյուղ, ոչ օգտագործողի պանակներ, ոչ հովացման համակարգ, մասնավորապես ՝ պահոց, որը պետք է մաքրվի հաճախ և արդյունավետ:

Ամենահետաքրքիրն այն է, որ համակարգչում կան մեծ թվով հիշապահեստներ: Շատերը կարող են մտածել, որ հիշապահեստը մի տեսակ թափոնների աղբանոց է համակարգչի համար: Բայց իրականում այդպես չէ: Քեշերը ծառայում են որպես ապարատային և կիրառական արագացուցիչներ: Բայց ինչպե՞ս այդ դեպքում նրանք ստացան «համակարգի աղբատարը» պիտակը: Այսօր մենք կիմանանք, թե կոնկրետ ինչ է կոչվում քեշ, ինչ է դա, ինչպես է այն աշխատում և ինչու է այն պարբերաբար մաքրվում:

Քեշ հիշողություն - հասկացություն և տեսակներ:

Քեշի կամ քեշի հիշողությունը հաճախակի օգտագործվող տվյալների հատուկ պահեստ է, որոնց մուտքն իրականացվում է տասնյակ, հարյուրավոր և հազարավոր անգամներ ավելի արագ, քան RAM- ին կամ այլ պահեստային միջոցներին:

Բոլոր ծրագրերը, վեբ զննարկիչները, աուդիո և վիդեո նվագարկիչները, տվյալների շտեմարանի խմբագրիչները, օպերացիոն համակարգը և ապարատային բաղադրիչները, մասնավորապես ՝ կենտրոնական պրոցեսորի L1-L3 հիշապահեստը, գրաֆիկական չիպի շրջանակային բուֆերները, սկավառակային բուֆերները և այլոց, ունեն իրենց սեփական հիշապահեստը: Բայց դրա իրականացումը վերը նշված բոլոր «տարրերի» համար տարբեր կլինի `ապարատային կամ ծրագրային ապահովում:

Րագրի քեշը պարզապես առանձին թղթապանակ կամ ֆայլ է, որտեղ, օրինակ, բեռնվում են նկարներ, ընտրացանկեր, սցենարներ, մուլտիմեդիա բովանդակություն և այցելած կայքերի այլ բովանդակություն: Այս թղթապանակում է, որ զննարկիչը առաջին անգամ «սուզվում է», երբ կրկին բացում եք վեբ էջը: Տեղական պահեստից որոշ բովանդակության վերբեռնումը արագացնում է դրա ներբեռնումը և նվազեցնում ցանցի երթևեկությունը:

Սկավառակների մեջ, ներառյալ կոշտ սկավառակները, հիշապահեստը 1-256 Մբ հզորությամբ առանձին RAM չիպ է, որը տեղակայված է էլեկտրոնիկայի տախտակի վրա: Այն ստանում է մագնիսական շերտից կարդացված տեղեկատվություն և դեռ չի ներբեռնվել RAM- ի մեջ, ինչպես նաև տվյալներ, որոնք առավել հաճախ հայցում են գործավար համակարգը:

Ինչ վերաբերում է ժամանակակից կենտրոնական պրոցեսորին, այն պարունակում է քեշ հիշողության 2-3 հիմնական մակարդակ, որը նույնպես կոչվում է գերօպերատիվ հիշողություն: Դրանք տեղադրվում են ապարատային մոդուլների տեսքով նույն բյուրեղի վրա: Չափերով ամենաարագ և ամենափոքրը (32-64Kb) քեշի մակարդակ 1-ն է (L1) - այն գործում է նույն հաճախականությամբ, ինչ պրոցեսորը: L2- ը միջին դիրք է զբաղեցնում արագության և հզորության առումով (128 Կբ-ից մինչև 12 Մբ): Իսկ L3- ը ամենադանդաղ և ամենածավալունն է (մինչև 40 Մբ), այն բացակայում է որոշ մոդելներում: L3- ի արագությունը միայն դանդաղ է համեմատած իր ավելի արագ քույրերի ու եղբայրների հետ, բայց հարյուրավոր անգամներ ավելի արագ է, քան ամենաարդյունավետ RAM- ը:

Պրոցեսորի RAM- ը պահպանում է անընդհատ օգտագործվող տվյալները: Դրանք սիֆոնացված են RAM- ի և մեքենայի կոդի ցուցումներից: Որքան շատ է նման հիշողությունը, այնքան արագ է աշխատում պրոցեսորը:

Այսօր պահման երեք մակարդակները հեռու են սահմաններից:

Intel Corporation- ը, որը երկար ժամանակ առաջատար պրոցեսորային ընկերություն է, հորինել է Sandy Bridge ճարտարապետությունը: Նրա շնորհիվ հասանելի է դարձել լրացուցիչ քեշ «cache L0»: Այս բաժինը պատասխանատու է վերծանված միկրոհրահանգները պահելու համար:

Եվ առավել բարձր կատարողական պրոցեսորները ունեն նաև չորրորդ մակարդակի քեշ ՝ պատրաստված առանձին միկրոսխեմանի տեսքով:

Քեշի L0-L3 մակարդակների փոխազդեցությունը սխեմատիկորեն նման է (օգտագործելով Intel Xeon- ի օրինակը).

Ինչպես է ամեն ինչ գործում. Մենք մատների վրա բացատրում ենք:

Որպեսզի ձեզ համար ավելի պարզ լինի, թե ինչպես եք դեռ աշխատում հիշապահեստի հիշողության հետ, պատկերացրեք մի մարդու, ով աշխատում է գրասեղանի մոտ: Փաստաթղթերն ու պանակները, որոնք նա օգտագործում է, սեղանի վրա են, այսինքն ՝ քեշի հիշողության մեջ: Դրանց հասանելիություն ստանալու համար պարզապես անհրաժեշտ է ձեռք մեկնել:

Թուղթը, որը մարդը շատ հազվադեպ է օգտագործում, գտնվում է ստորին պանակներում, այսինքն ՝ RAM- ում: Դրանց մուտքի համար հարկավոր է վեր կենալ և մի փոքր քայլել: Եվ այն ֆայլերը, որոնց հետ մարդը տվյալ պահին չի աշխատում, տեղափոխվում են արխիվ, այսինքն գրվում են կոշտ սկավառակի վրա:

Պարզ է դառնում, որ որքան աշխատող մարդու սեղանն ավելի լայն է, այնքան ավելի շատ փաստաթուղթ կարող է դրվել դրա վրա: Ըստ այդմ, աշխատակիցը կկարողանա արագ մուտք ունենալ դեպի ավելի շատ տեղեկատվություն: Հիմա հասկանում եք, թե ինչու է քեշի ավելի մեծ հզորության շնորհիվ ծրագիրը կամ սարքն ավելի արագ կաշխատեն:

Երբեմն աշխատողը սխալներ է թույլ տալիս: Դրանք բաղկացած են սեղանի վրա թղթեր պահելու մեջ, որոնք անճիշտ տեղեկություններ են պարունակում և օգտագործվում են աշխատանքում: Նման աշխատանքից հետո աշխատանքի որակը, բնականաբար, կնվազի: Այսինքն, եթե քեշում սխալներ կան, ծրագրերն ու սարքավորումները անսարք են: Այս խնդիրը լուծելու համար աշխատողը պետք է սխալներ գտնի ֆայլերը, հրաժարվի և ճիշտը դնի իրենց տեղում: Սա կոչվում է քեշի հիշողության մաքրում:

Չնայած սեղանը կարող է մեծ լինել, դրա վրա տարածությունը սահմանափակ է, ինչպես նաև քեշի հիշողության քանակը: Անկախ նրանից, սեղանի տարածքը կարող է ավելացվել `դրան կցելով երկրորդ աղյուսակը: Բայց երբեմն դա անհնար է սենյակի չափի պատճառով: Քեշի հիշողության ծավալը կարող է ավելացվել, եթե այս ընթացակարգը նախատեսված է ծրագրի կողմից: Դուք չեք կարող փոխել քեշի սարքավորումը ինքնին, քանի որ այն ներդրված է ապարատային համակարգում:

Բայց ֆայլերի հետ ավելի արագ աշխատելու համար դուք կարող եք անել առանց աշխատատեղի ընդլայնման: Կարող եք վարձել օգնական, որը կսպասարկի ցանկալի թղթապանակը ֆայլերով: Այսինքն ՝ գործառնական համակարգը կարող է հատկացնել չօգտագործված RAM- ի մի մասը սարքի տվյալների պահման համար: Բայց այդպիսի օգնականը չի արագացնի աշխատանքը հատկապես, քանի որ շատ ավելի արագ է անհրաժեշտ տեղեկատվությունն ինքներդ վերցնելը, քանի որ դուք հստակ գիտեք, թե որտեղ և ինչում է գտնվում:

Մաքրող միջոց Եթե \u200b\u200bքեշից կախված դիմումը դանդաղ է դառնում կամ հաճախակի է հնանում տվյալները, ապա օգտագործեք պլանշետների մաքրման միջոց կամ մաքրեք ձեռքով այս մանիպուլյացիան յուրաքանչյուր մի քանի օրվա ընթացքում:

Փաստորեն, մենք անընդհատ տեսնում ենք ֆայլերի պահուստավորում: Օրինակ ՝ ապագա օգտագործման համար ապրանքներ գնելը և բոլոր գործողությունները, որոնք մենք կատարում ենք այս գործընթացի ընթացքում, այսպես ասած ՝ միևնույն ժամանակ: Քեշինգը կարելի է անվանել ամեն ինչ, այդ պատճառով էլ մենք ավելորդ աղմուկ չենք բարձրացնում և մարմնի շարժումներ չենք կատարում: Եթե \u200b\u200bհամակարգիչը քեշ չուներ, ապա դրա աշխատանքը զգալիորեն կդանդաղեր:

Համոզված եմ, որ դուք հիմա հասկանում եք քեշի իմաստն ու գործելակերպը: Ահա թե ինչու շատ կարևոր է մաքրել ձեր համակարգիչը, քանի դեռ չեք ցանկանում դանդաղեցնել այն:

Ինչպես արդեն նշվել է ավելի վաղ, ստատիկ RAM– ը գտել է օգտագործումը քեշի հիշողություն... Ստատիկ հիշողության հիմնական առավելությունը դրա արագությունն է: Հիմնական թերությունն այն մեծ ֆիզիկական ծավալն է, որը զբաղեցնում է հիշողությունը և մեծ էներգիայի սպառումը:

Հիշեցնենք, որ ստատիկ հիշողության բջիջը կառուցված է տրանզիստորի փուլում, որը կարող է պարունակել մինչև 10 տրանզիստոր: Քանի որ տրանզիստորի մի վիճակից մյուսը փոխելու ժամանակը աննշան է, ստատիկ հիշողության արագությունը նույնպես բարձր է:

Քեշի հիշողությունը փոքր է և գտնվում է անմիջապես պրոցեսորի մահվան վրա: Դրա արագությունը շատ ավելի բարձր է, քան դինամիկ հիշողությունը (RAM մոդուլներ), բայց ցածր է, քան կենտրոնական պրոցեսորի ընդհանուր նշանակության ռեգիստրներից (RON):

Առաջին անգամ քեշ հիշողությունը հայտնվեց 386 համակարգչում և այն գտնվում էր մայր տախտակի վրա: 386 DX մայրական տախտակներն ունեին 64 ԿԲ-ից 256 Կբ հիշապահեստ: 486 պրոցեսորներն արդեն ունեին քեշ, որը տեղակայված էր պրոցեսորի չիպի վրա, բայց մայրիկի վրա պահված քեշ հիշողությունը պահպանվեց: Քեշի հիշողության համակարգը դարձավ երկու մակարդակի. Հիշողություն չիպի վրա սկսեց զանգահարել առաջին մակարդակի քեշ (L1) և մայր տախտակի վրա - երկրորդ մակարդակի քեշ (L2): Ամանակի ընթացքում երկրորդ մակարդակի քեշը «տեղափոխվեց» պրոցեսորի մեռնում: AMD- ն առաջինը դա արեց K6-III պրոցեսորով (L1 \u003d 64 Kb, L2 \u003d 256 Kb):

Երկու մակարդակի պահոցների առկայությունը պահանջում էր միմյանց հետ փոխգործակցության մեխանիզմի ստեղծում: Առաջին և երկրորդ մակարդակի պահոցների միջև տեղեկատվության փոխանակման երկու տարբերակ կա, կամ, ինչպես ասում են, երկու հիշապահեստի ճարտարապետություն: ներառական և բացառիկ.

Ներառական քեշ հիշողություն

Ներառական ճարտարապետությունը ենթադրում է L1- ում և L2- ում տեղակայված տեղեկատվության կրկնօրինակում:

Աշխատանքի սխեման հետեւյալն է. Տեղեկատվությունը RAM- ից քեշը պատճենելու ժամանակ կատարվում է երկու օրինակ, մեկ օրինակը մուտքագրվում է L2, իսկ մյուսը ՝ L1: Երբ L1- ը լրացված է, տեղեկատվությունը փոխարինվում է ամենահին տվյալները ջնջելու սկզբունքով. LRU (Գոնե վերջերս օգտագործված): Նույնը տեղի է ունենում երկրորդ մակարդակի քեշի դեպքում, բայց քանի որ դրա չափն ավելի մեծ է, տեղեկատվությունը դրա մեջ ավելի երկար է պահվում:

Երբ պրոցեսորը կարդում է տեղեկատվությունը քեշից, այն վերցվում է L1- ից: Եթե \u200b\u200bպահանջվող տեղեկատվությունը առաջին մակարդակի քեշում չէ, ապա այն որոնվում է L2- ում: Եթե \u200b\u200bանհրաժեշտ տեղեկատվությունը հայտնաբերվում է երկրորդ մակարդակի քեշում, ապա այն կրկնօրինակում է L1- ում (LRU սկզբունքի համաձայն), ապա փոխանցվում է պրոցեսորին: Եթե \u200b\u200bպահանջվող տեղեկատվությունը չի գտնվել երկրորդ մակարդակի քեշում, ապա այն կարդացվում է RAM- ից ՝ ըստ վերը նկարագրված սխեմայի:

Ներառական ճարտարապետությունն օգտագործվում է այն համակարգերում, որտեղ առաջին և երկրորդ պահոցների չափերի տարբերությունը մեծ է: Օրինակ, Pentium 3-ի համար (Coppermine): L1 \u003d 16 Kb, L2 \u003d 256 Kb; Pentium 4: L1 \u003d 16 Kb, L2 \u003d 1024 Kb: Նման համակարգերում երկրորդ մակարդակի քեշի մի փոքր մասը կրկնօրինակվում է. Սա բավականին ընդունելի գին է ներառական մեխանիզմի ներդրման դյուրինության համար:

Բացառիկ քեշ հիշողություն

Բացառիկ քեշի հիշողությունը ենթադրում է L1- ում և L2- ում տեղակայված տեղեկատվության յուրահատկությունը:

RAM- ից քեշը տեղեկատվություն կարդալիս տեղեկատվությունն անմիջապես մուտքագրվում է L1: Երբ L1- ը լրիվ է, տեղեկատվությունը L1- ից L2 է տեղափոխվում LRU սկզբունքի համաձայն:

Եթե \u200b\u200bպահանջվող տեղեկատվությունը չի գտնվել, երբ մշակողը կարդում է տեղեկատվությունը L1- ից, ապա այն որոնվում է L2- ում: Եթե \u200b\u200bL2- ում անհրաժեշտ տեղեկատվություն է հայտնաբերվել, ապա LRU սկզբունքի համաձայն, առաջին և երկրորդ մակարդակի պահոցները փոխանակում են գծերը միմյանց հետ (L1- ից «ամենահին» գիծը տեղադրվում է L2- ում, իսկ L2- ից պահանջվող տողը գրվում է իր տեղը): Եթե \u200b\u200bL2- ում անհրաժեշտ տեղեկատվություն չի հայտնաբերվել, ապա մուտքը RAM- ին անցնում է վերը նկարագրված սխեմայի համաձայն:

Բացառիկ ճարտարապետությունն օգտագործվում է համակարգերում, որտեղ առաջին և երկրորդ պահոցների չափերի տարբերությունը համեմատաբար փոքր է: Օրինակ ՝ Athlon XP ՝ L1 \u003d 64 Kb, L2 \u003d 256 Kb: Բացառիկ ճարտարապետությունն ավելի արդյունավետ է օգտագործում քեշ հիշողությունը, բայց բացառիկ մեխանիզմի ներդրումը շատ ավելի բարդ է:

Քեշի հիշողության փոխազդեցություն RAM- ի հետ

Քանի որ քեշ հիշողությունը շատ արագ է աշխատում, տեղեկատվությունը, որը հաճախ մուտք է ունենում պրոցեսորը, տեղադրվում է քեշի մեջ. Սա էապես արագացնում է նրա աշխատանքը: RAM- ից ստացված տեղեկատվությունը տեղադրվում է քեշի մեջ, և ապա պրոցեսորը մուտք է գործում դրան: Քեշ հիշողության և հիմնական հիշողության փոխազդեցության համար կան մի քանի սխեմաներ:

Ուղղակի քարտեզագրված քեշ: RAM- ի հետ քեշի փոխազդեցության ամենադյուրին ճանապարհը: RAM- ի քանակը բաժանված է հատվածների (էջերի), որոնք չափի հավասար են ամբողջ քեշի չափին (օրինակ, եթե քեշի չափը 64 KB է, իսկ RAM- ը բաժանված է 64 KB էջերի): Երբ քեշը փոխազդում է RAM- ի հետ, RAM- ի մեկ էջը հատկացվում է cache հիշողության մեջ, սկսած զրոյական հասցեից (այսինքն ՝ քեշի հենց սկզբից): Երբ փոխազդեցության գործողությունը կրկնվում է, հաջորդ էջը վերևի վրա է դրվում գոյություն ունեցողի վրա, այսինքն, ըստ էության, նախորդ տվյալները փոխարինվում են ընթացիկով:

Առավելությունները. Զանգվածի պարզ կազմակերպում, որոնման նվազագույն ժամանակ:

Թերությունները. Քեշի հիշողության ամբողջ անարդյունավետ օգտագործումը. Ի վերջո, ամենևին անհրաժեշտ չէ, որ տվյալները զբաղեցնեն քեշի ամբողջ չափը, դրանք կարող են տևել 10%, բայց տվյալների հաջորդ մասը ոչնչացնում է նախորդը, հետևաբար, փաստորեն, մենք ունենք շատ ավելի փոքր ծավալով քեշ:

Սահմանել-ասոցիատիվ քեշի հիշողություն: Քեշի ամբողջ չափը բաժանված է մի քանի հավասար հատվածների ՝ երկուսի բազմապատկած թվեր ամբողջ թվով (2, 4, 8): Օրինակ, 64 ԿԲ հիշապահեստը կարելի է բաժանել.

• 2 հատված, յուրաքանչյուրը 32 ԿԲ;
• 4 հատված, յուրաքանչյուրը 16 ԿԲ;
• 8 հատված, յուրաքանչյուրը 8 ԿԲ:

Pentium 3-ը և 4-ը ունեն 8-ալիքային պահոցային կառուցվածք (հիշապահեստը բաժանված է 8 հատվածի); Athlon Thunderbird - 16 ալիք:

Այս կազմակերպության միջոցով RAM- ը բաժանվում է էջերի, որոնք չափերով հավասար են մեկ պահման հատվածի (մեկ հիշապահեստի բանկ): RAM էջը գրված է առաջին կանխիկ բանկում; հաջորդ էջը գնում է երկրորդ կանխիկ բանկ և այլն, մինչև բոլոր կանխիկ բանկերը լրանան: Տեղեկատվության հետագա գրանցումը գնում է կանխիկ բանկ, որն ամենաերկար չի օգտագործվել (պարունակում է «ամենահին» տեղեկատվությունը):

Առավելությունները. Քեշի ամբողջ ծավալի օգտագործման արդյունավետությունը բարձրանում է. Որքան շատ կանխիկ բանկեր (ավելի բարձր ասոցիացիա), այնքան բարձր է արդյունավետությունը:

Թերությունները. Քէշի կառավարման ավելի բարդ սխեմա; լրացուցիչ ժամանակ տեղեկատվության վերլուծության համար:

Ասոցիատիվ քեշի հիշողություն: Սա նախորդ տարբերակի սահմանափակող դեպքն է, երբ կանխիկ դրամի բանկի ծավալը հավասարվում է հիշապահեստի հիշողության մեկ տողին (այլևս բաժանելու տեղ չկա): Այս դեպքում RAM- ի ցանկացած տող կարող է պահվել պահման հիշողության ցանկացած վայրում:

Պահպանման քեշի զանգվածը բաղկացած է հավասար երկարության տողերից: Նման տողի հզորությունը հավասար է 1 ցիկլում RAM- ից ընթերցված փաթեթի չափին (օրինակ ՝ Pentium 3 - 32 բայթ; Pentium 4 - 64 բայթ): Լարը բեռնվում է քեշի մեջ և առբերվում է միայն ամբողջությամբ:

Կողմ. Քեշի տարածքի օգտագործման առավելագույն արդյունավետությունը:

Թերություններ. Տեղեկատվություն որոնելիս անցկացրած ամենաշատ ժամանակը:

Ամկետ քեշ (կամ կանխիկ) ռուսերենում ունի երկու սահմանում .

Առաջինը գալիս է անգլերենից քեշ («քեշ»):Քեշը կարող է զգալիորեն կրճատել համակարգչային համակարգի տվյալների, ընդհանուր առմամբ, կոշտ սկավառակների, վեբ զննարկչի և այլ իրերի մուտք գործելու ժամանակը (այսինքն ՝ պատկերները, վեբ էջերը, հաղորդագրության մեջ հաղորդագրությունները և այլն ավելի արագ են բացվում) Սա արագ մուտքի միջանկյալ բուֆեր է, որը պարունակում է այն տեղեկատվությունը, որն ամենայն հավանականությամբ կպահանջվի: Քեշում տվյալների մուտք գործելը ավելի արագ է, քան հում տվյալների դանդաղ հիշողությունից կամ հեռավոր աղբյուրից վերցնելը, բայց դրանց չափը զգալիորեն սահմանափակ է տվյալների սկզբնական պահպանման համեմատ:

Ավելի մանրամասն հաշվի առնելով, մենք կարող ենք ասել, որ սա հիշողության մի տեսակ է, որը նախատեսված է տվյալների մուտքն արագացնելու համար, որն անընդհատ պարունակվում է հիմնական հիշողության մեջ ՝ ավելի ցածր մուտքի արագությամբ: Քեշը բաղկացած է գրառումների հավաքածուից, որոնցից յուրաքանչյուրը կապված է տվյալների փոքր մասի հետ, որը հիմնական հիշողության մեջ առկա տվյալների տարրի պատճեն է: Յուրաքանչյուր նման մուտք ունի նույնացուցիչ, որը նույնացնում է պահոցում առկա տվյալների տարրերի և հիմնական հիշողության մեջ դրանց պատճենների համապատասխանությունը: Երբ քեշի հաճախորդը մուտք է գործում տվյալներ, նախ քեշը հետազոտվում է: Եթե \u200b\u200bհիշապահեստում մուտք է հայտնաբերվել նույնացուցիչով, որը համապատասխանում է պահանջվող իրի նույնացուցիչին, ապա օգտագործվում են հիշապահեստի իրերը: Եթե \u200b\u200bպահանջվող տվյալների տարրը պարունակող հիշապահեստում գրառումներ չեն հայտնաբերվել, ապա այն հիմնական հիշողությունից ընթերցվում է հիշապահեստ և հասանելի է դառնում հետագա զանգերի համար: Օրինակ ՝ վեբ զննարկիչը ստուգում է տեղական սկավառակի հիշապահեստը ՝ հայցվող URL- ին համապատասխանող վեբ էջի տեղական պատճենի համար: Այս օրինակում URL- ն ID- ն է, իսկ վեբ էջի բովանդակությունը `տվյալների տարրերը: Եթե \u200b\u200bքեշի չափը սահմանափակ է, ապա կարող է որոշում կայացվել որոշ մուտքը մերժելու համար ՝ տարածք ազատելու համար: Նախընտրության տարբեր ալգորիթմներ օգտագործվում են ռեկորդը մերժելու համար: Երբեմն քեշը խափանում է զննարկչի կամ ծրագրի ճիշտ աշխատանքը, ուստի երբեմն խորհուրդ է տրվում մաքրել այն:

Երկրորդ սահմանումը եկել է ռուսական երիտասարդական ժարգոնին ամերիկյան ժարգոնից: ԱՄՆ-ում ՝ բառի տակ գ մոխիր հասկանալ կանխիկ գումար: Բառն ուղիղ արևմտյան ֆիլմերից է և չի փոխել իր իմաստը: Անգլերենում կանխիկ դրամը թղթային փող է, որը հեշտ է թաքցնել հարկերից, և որոնք ակտիվորեն օգտագործվում են ստվերային գործողություններ իրականացնելիս (և բառի թարգմանությունը քեշ) ... Կանխիկ դրամը հոմանիշ է կանխիկ դրամին:

Վերջին տարիներին «cashback» բառը ավելի ու ավելի հաճախ կարելի է լսել: Այն նաև ասոցացվում է փողի, մասնավորապես ՝ դրամական միջոցների վերադարձի հետ, և օգտագործվում է առցանց առևտրի, բանկային գործունեության և խաղերի ոլորտում ՝ որպես բոնուսային ծրագրի տեսակ ՝ հաճախորդներին գրավելու և նրանց հավատարմությունը բարձրացնելու համար:

Owsննարկչի պահոց:

Օրինակ, դուք հարց եք գրում ՀԱՐUՈՒՄ, փակեք ներդիրը, կտտացրեք կրկին Հարց տվեք, և ձեր հարցը տեղում է \u003d), կարծես դա քեշ է:

Google- ում կա հիշապահեստ, որը պահպանում է պատկերների մանրապատկերներ արագ բեռնման համար:

Travelանապարհորդելով Համաշխարհային սարդոստայնի լայնքով ՝ մենք այցելում ենք հսկայական շարք կայքեր, որտեղ դիտում ենք տեքստեր, նկարներ, տեսանյութեր: Երբ զննարկչում առաջին անգամ ինտերնետային էջ է բացվում, ամբողջ տեղեկատվությունը (տեքստային և գրաֆիկական) ներբեռնվում է սերվերից, որտեղ գտնվում է ռեսուրսը:

Եթե \u200b\u200bվեբ-վարպետը կազմաձևել է քեշավորումը, ապա առաջին դիտումից հետո տվյալները կպահվեն օգտագործողի համակարգչի կոշտ սկավառակի հատուկ բաժնում (այս բաժինը կոչվում է զննարկչի քեշ):

Դուք կարող եք գնահատել քէշի առաջարկած հնարավորությունները ՝ դիտարկելով ամենատարածված երեւույթը ՝ շարժական ինտերնետի միջոցով օգտագործելով ռեսուրսի հիմնական էջը: Որոնման մեջ մուտքագրեք ցանկացած հարցում և հետևեք հղումներից մեկին: Երբ վեբ ռեսուրսի էջը բեռնվում է, հետ գնացեք և նորից հետևեք հղմանը:

Կայքի հիմնական էջը էկրանին կհայտնվի շատ ավելի արագ: Սրա պատճառը հետևյալն է. Զննարկիչը բեռնում է ձեր սարքի հիշողության մեջ տեղակայված հիշապահեստից այն տվյալները, որոնք, տեսնում եք, շատ ավելի մոտ են, քան հեռավոր սերվերը:

Պետք է նշել նաև, որ կայքի ոչ բոլոր բովանդակությունն է պահված: Քեշի պարամետրերը յուրաքանչյուր վեբմաստերի կողմից սահմանվում են իրենց հայեցողությամբ: Եթե \u200b\u200bտեղեկատվական ռեսուրս ստեղծվում է CMS- ի (WordPress, Joomla, Drupal) միջոցով, ապա մշակողը, որպես կանոն, պատրաստի լուծումներ ունի պլագինների տեսքով քեշի ապահովման համար (որոնք ունեն ստանդարտ պարամետրեր և հաճախ լրացուցիչ պարամետրերի կարիք չունեն )

Ամեն անգամ, երբ որևէ կայքի հետ խնդիրներ եք ունենում, առաջին առաջարկներից մեկը, որը դուք կլսեք ՏՏ աջակցությունից ՝ «փորձեք մաքրել զննարկչի պահոցը և ջնջել քուքիները»:

Այսպիսով, ո՞րն է ճշգրիտ զննարկչի այս քեշը: Ի՞նչ է անում զննարկչի հիշապահեստը և ինչու պետք է այն մաքրել:

Ի՞նչ է զննարկչի քեշը

Browserննարկչի քեշը ձեր զննարկչում բեռնված տեղեկատվության ժամանակավոր պահպանում (պահպանում) է համակարգչում:

Տեղում պահված ֆայլերը ներառում են կայքի տարրեր, ինչպիսիք են HTML, CSS ոճերը, Java սցենարները, ինչպես նաև գրաֆիկական պատկերները և այլ մուլտիմեդիա բովանդակությունը:

Կայքը հաջորդ անգամ այցելելիս զննարկիչը ստուգելու է քեշի պարունակությունը և թարմացնի այն կամ ավելացնի այն, ինչը չկա:

Սա նվազեցնում է թողունակության օգտագործումը ինչպես օգտագործողի կողմից, այնպես էլ սերվերի կողմից և թույլ է տալիս էջերն ավելի արագ բեռնվել: Հետևաբար, այն հատկապես օգտակար է, երբ դանդաղ ինտերնետ կապ ունեք:

Ինչու պետք է մաքրեք զննարկչի հիշապահեստը

Theննարկչի քեշը կարող է պարզվել, որ բավականին մեծ է և մեծ տեղ է զբաղեցնում ձեր կոշտ սկավառակի վրա, և դուք այլևս երբեք չեք այցելի այդ ռեսուրսները:

Չնայած կարող եք սահմանափակել դրա ծավալը, օգտակար է նաև ժամանակ առ ժամանակ մաքրել այն:

Երբեմն կայքի պահված տարբերակները կարող են խնդիրներ առաջացնել, օրինակ, երբ զննարկիչը չի ներբեռնում նոր օրինակ, չնայած կայքը թարմացվել է իր այցելության վերջին անգամից:

Մաքրման մեկ այլ վկայություն էլ այն է, երբ կայքը մասամբ բեռնված է: Բացի այդ, պահպանված են կայքի տվյալները, որոնք փրկվել են նախորդ այցից:

Սա կարող է լինել գաղտնիության խնդիր ՝ կախված այն բանից, թե ով է ձեր համակարգիչ մուտք գործելը:

Ինչ է համակարգչի քեշի հիշողությունը

Համակարգչում քեշն օգտագործում է միկրոպրոցեսորը: Սա նվազեցնում է հիշողության հասանելիության ժամանակը:

Հիշողությանն ուղղված մեծ թվով հայցերի առկայության դեպքում համակարգիչը դրանք կվերամշակի քեշի միջոցով:

Հասարակ բառերով, ինչ է համակարգչի պահոցը, կարելի է ասել, որ երբ պրոցեսորը մուտք է գործում հիշողություն, այն առաջին հերթին ստուգելու է տվյալների պահանջվող պատճենը:

Եթե \u200b\u200bայն գտնի, ապա այն կարող է ակնթարթորեն իրականացնել գործողություն ՝ օգտագործելով այն, իսկ եթե չի գտնում, ապա պետք է սպասի հիմնական հիշողությանն ուղղված հարցումին, որը մի քանի անգամ դանդաղ է «պահեստում» պահվածի համեմատ: «

Էլ ինչի՞ համար է քեշը:

Համակարգիչներում միկրոպրոցեսորները (ժամանակակից) ունեն առնվազն երեք պահեստ `բեռնման արագացման, ընթերցանության արագացման և հեռարձակման համար:

Պահված հիշողությունը ապահովում է մոտավորապես հինգ անգամ թողունակություն (ընթերցման համար), քան համակարգչի ֆիզիկական հիշողությունը:

Բայց սա դեռ ամենը չէ. Հիշողության քեշի մուտքի ժամանակը կարող է կրճատվել նույնիսկ 25 անգամ: Այժմ դուք հեշտությամբ կարող եք պատկերացնել, թե ինչի համար է քեշը այսօրվա համակարգչային համակարգերում և զննարկիչներում:

Ինչո՞ւ այդ դեպքում AMD- ը և Intel- ը չեն վաճառում նույնիսկ ավելի շատ հիշողություն ունեցող պրոցեսորներ

AMD- ն ու Intel- ը միշտ փոխզիջումների են գնում: Ամենակարևոր պատճառը կառուցվածքային սահմանափակումներն են:

Քեշն ունի տրանզիստորների հսկայական քանակ, ուստի անհրաժեշտ է հզորությունը հավասարակշռել ՝ արտադրական ծախսերի համեմատ:

Խոսքը նաև այն մասին է, որ որոշակի կառույցներում «պահված հիշողությունը» կարող է ունենալ երկար մուտքի ժամանակ ՝ մեծ տարածքի պատճառով. Ստիպված կլինեք երկար «որոնել»:

Այս պատճառներով էժանագին բլոկների պակասը ունի L3 քեշը. Արտադրությունը շատ ավելի էժան է:

Ավելի մեծ քեշը միշտ չէ, որ նշանակում է ավելի լավ կատարում

Դա տեղի է ունենում, երբ հաշվարկման համար անհրաժեշտ տվյալները հնարավոր չէ գտնել հիշողության մակարդակներից որևէ մեկում:

Եթե \u200b\u200bդրանք առաջին մակարդակում չգտնվեն, ապա պրոցեսորը կսկսի նրանց փնտրել երկրորդից, իսկ հետո երրորդից, և միայն դրանից հետո կսկսի փորել RAM- ը:

Հիմա հեշտ է պատկերացնել մի իրավիճակ, երբ 2 ՄԲ L3 հիշողություն ունեցող պրոցեսորը ֆիզիկական հիշողության մեջ կմտնի նույն պրոցեսորից առաջ, բայց հագեցած 6 ՄԲ L3 հիշողությամբ: Հաջողություն.

Տեղեկատվական տեխնոլոգիաները շատ բազմազան են, բայց ոմանց նպատակը շատ դժվար է հասկանալ: Վերցրեք, օրինակ, քեշը ՝ ի՞նչ է դա: Ինչու է դա արվել Սրա մեջ իմաստ կա՞: Դե, եթե դուք կարդում եք այս տողերը, կա մի իմաստ, դուք դեռ դեռ չգիտեք դրա մասին: Եվ հոդվածի շրջանակներում այս թյուրիմացությունը կշտկվի:

Ի՞նչ է քեշը:

Այն հասկացվում է որպես միջանկյալ բուֆեր, որը պարունակում է տեղեկատվություն, որն առավելագույնն է հայցելու հավանականությունը, համակարգչի օգտագործողին արագ ներկայացնելու համար: Պահանջվող տվյալների մուտք գործելը ավելի արագ է, քան հեռավոր աղբյուր մուտք գործելը կամ ավելի դանդաղ հիշողության աղբյուրից վերցնելը: Բայց քեշի թերությունն այն փոքր լինելու փաստն է, ինչը խնդրահարույց է դարձնում դրա մեջ մեծ քանակությամբ տեղեկատվության պահպանումը:

Ինչպե՞ս է աշխատում այս տեխնոլոգիան:

Այժմ, երբ դուք գիտեք, թե ինչ է քեշը, դուք պետք է խոսեք սարքի մասին: Քեշերի հիմունքները ձայնագրություններն են: Յուրաքանչյուր հավաքածու կապված է որոշակի բլոկի կամ տվյալների առարկայի հետ, որը հիմնական հիշողության մեջ պահվող տեղեկատվության պատճեն է: Յուրաքանչյուր գրառում ունի իր նույնացուցիչը (այն երբեմն անվանում են նաև պիտակ), որի օգնությամբ կապը պահպանվում է հիմնական հիշողության մեջ գտնվող «բնօրինակ» տվյալների և հիշապահեստի հիշողության մեջ գտնվող «կրկնօրինակի» միջև: Այն հասանելի է հաճախորդի կողմից, որը կարող է լինել օպերացիոն համակարգ, զննարկիչ կամ պրոցեսոր: Հայցման օբյեկտի ներկայություն մուտք գործելիս համակարգիչը նախ ուսումնասիրում է հիշապահեստի հիշողությունը: Եթե \u200b\u200bնույնացուցիչների համընկնում է հայտնաբերվում, ապա դրանից ստացված տվյալներն օգտագործվում են, և գործընթացն ինքնին կոչվում է հիթ: Եթե \u200b\u200bանհրաժեշտ տեղեկատվություն չկա, ապա հիմնական հիշողությունը սկսում է բեռնել: Այս գործընթացը կոչվում է cache miss: Պահանջվող պատասխանը ստանալու դեպքում դրան զանգահարելու տոկոսը կոչվում է հիթ տոկոս:

Հաշվի առնելով քեշի սահմանափակ չափը, կարող է որոշում կայացվել որոշ տեղեկությունների նախապատվության մասին: Այն ընդունելու համար օգտագործվում են ճյուղավորման տարբեր ալգորիթմներ: Եթե \u200b\u200bքեշում պահված իրերը փոխվեն, փոփոխությունները կկատարվեն հիմնականի մեջ: Գրելու քաղաքականությունն ազդում է տվյալների մուտքագրման արագության վրա: Այսպիսով, հրատապ տարբերակով, բոլոր փոփոխությունները կկատարվեն հիմնական հիշողության համաժամաբար: Yույլ գրելը (կամ գրելը) տվյալները փոխարինում է միայն այն դեպքում, երբ դրանք այլ տարրերի կողմից քշվել են պահոցից: Ինչպե՞ս է իրականացվում այս մեխանիզմը տեխնիկայի վերը նշված մասերում: Եկեք նայենք, թե ինչ է քեշը և ինչպես է այն համագործակցում համակարգչի մյուս մասերի հետ:

Քեշը համակարգչի գործառնական համակարգում

Ամենակարևորը Windows- ի քեշն է `օպերացիոն համակարգի ժամանակավոր տվյալների պահպանում (կամ այլ, եթե դրանք տեղադրված են ձեր համակարգչի վրա): Այն բաղկացած է հետևյալ տարրերից.

1. RAM էջերը, որոնք իրենց հերթին բաժանված են բուֆերների, որոնց երկարությունը հավասար է և կախված է օգտագործված հիշողության սարքից:
2. Բուֆերների համար վերնագրերի ամբողջություն, որոնց խնդիրն է նկարագրել իրենց վիճակը:
3. Հաշ սեղաններ, որոնք պարունակում են նշում, թե որ վերնագիրն է որ բուֆերին վերաբերում:
4. Անվճար բուֆերների ցուցակ:

Րագրի քեշ

Շատ ծրագրեր պետք է գրանցեն իրենց միջանկյալ հաշվարկները, որպեսզի խուսափեն ամեն անգամ հաշվարկ կատարելուց: Եվ, գուշակեցիք, նրանք օգտագործում են քեշը: Thisրագիրը դրանից օգուտ է քաղում, քանի որ դա թույլ է տալիս զգալիորեն արագացնել իր աշխատանքը և իրականացնել բոլոր անհրաժեշտ հաշվարկները, բայց միայն այն դեպքում, եթե կա լրացուցիչ RAM կամ սկավառակի ազատ տարածք: Մնացած բոլոր դեպքերում քեշը չի կարողանա օգնել ձեզ զգալ դրա աշխատանքի օգուտները: Բայց մի՛ վշտացեք. Այս դիտողությունը վերաբերում է բացառապես տվյալների պահպանմանը, ամեն դեպքում ՝ նայեք առաջադրանքի կառավարչի մեջ և կտեսնեք, որ հիշողության մի մասը պահված է:

Owsննարկչի պահոց

Ինչպե՞ս կարող եմ նվազեցնել երթևեկը ցանցի միջոցով: Այստեղ կրկին քեշ հիշողությունը գալիս է օգնության: Browserննարկչի էջերում օգտագործվող տեղեկատվության մի մասը պահվում է դրա մեջ օգտագործողի համակարգչում կամ վստահված սերվերներում: Սովորաբար, HTTP պրոտոկոլը պատասխանատու է պահոցային հիշողություն տեղեկատվություն մուտքագրելու և դրանք օգտագործելու համար: Բայց որոշ դեպքերում դրա գործառույթները կարող են ստանձնել բովանդակության կառավարման համակարգը, որի վրա ներկայումս գտնվում է օգտագործողը: Համակարգի ամբողջ թերությունն այն է, որ մի բրաուզերում կատարված փոփոխությունները միշտ չէ, որ անմիջապես ցուցադրվում են մյուսում: Հատկապես դա չի մշակվում բջջային հարթակներում: Հաջորդը, ես կպատմեմ ձեզ, թե ինչպես տեղադրել քեշը Android- ում, և դուք կարող եք հասկանալ, թե ինչու է այդ կողմը մշակված այնտեղ:

Browserննարկչի քեշի մաքրում

Browserննարկչում քեշի հիշողության առանձնահատկությունները նույնպես արտահայտվում են այն փաստով, որ այն պետք է պարբերաբար մաքրվի: Փաստն այն է, որ այս հիշողությունն ինքնին բավականին մեծ է, և բացի այդ, այն նաև պահում է տվյալներ, որոնք այնքան էլ հարմար չեն մշակել: Հետեւաբար, ժամանակ առ ժամանակ չի խանգարում զննարկչի քեշը մաքրելուն: Բացի այդ, այս մոտեցումը նույնպես խորհուրդ է տրվում, երբ հայտնաբերվում են նոր տվյալների բեռնման հետ կապված խնդիրներ կամ ժամանակավոր անսարքությունները չափազանց հաճախակի են: Browsննարկիչների մեծ մասի համար սա բարդ գործընթաց չէ և կարող է ավարտվել մի քանի վայրկյանում: Այն այնքան բազմակողմանի է, որ նույնիսկ ընդհանուր նկարագրության համաձայն ՝ դուք կարող եք անել այն ամենը, ինչ ձեզ հարկավոր է ՝ անկախ նրանից, թե որն է մաքրման նպատակը ՝ «Mozilla» - ի կամ «Internet Explorer» - ի պահոցը: Այն մաքրելու համար հարկավոր է անցնել հետևյալ կետերով.

1. Կտտացրեք պարամետրերի ցանկին:
2. Ընտրեք Պատմություն կոճակը: Եթե \u200b\u200bդա չկա ՝ «Օգտագործողի կարգավորումներ», և այնտեղ արդեն կա «Պատմություն» կամ «Թխուկներ»:
3. Ձեր առջև կհայտնվի ընտրացանկ, որում կարող եք ընտրել, թե որ տվյալները պետք է ջնջվեն և որ ժամանակահատվածի համար: Կատարեք պարամետրերը, ինչպես հարմար եք համարում:
4. Կտտացրեք «Մաքրել» կոճակին:

Մի փոքր նախազգուշացում. Ձեր ընտրած բոլոր տվյալները կջնջվեն: Լռելյայն, ամեն ինչ ենթակա է հեռացման, ներառյալ տարբեր կայքերի համար ինքնալրացման ձևերն ու գաղտնաբառերը: Այնպես որ, եթե սովոր եք մուտքի և գաղտնաբառի միջոցով լրացնել կամ ընդհանրապես չեք հիշում այն \u200b\u200bկայքերի գաղտնաբառը, որոնք հաճախ եք այցելում, ապա պետք է համոզվեք, որ այնուհետև կարող եք մուտք ունենալ:

Բջջային պահոց

Մենք պարզեցինք, թե ինչ է քեշը անհատական \u200b\u200bհամակարգիչներում: Եվ հիմա ամենաանսովոր բանը ՝ թե ինչպես են գործերը բջջային պլատֆորմներում քեշ հիշողությամբ: Ընդհանուր առմամբ, կարող ենք ասել, որ իրականացման մեխանիզմը նման է անհատական \u200b\u200bհամակարգիչներում օգտագործվողին, բայց իր սեփական սահմանափակումներով, որոնք բախվում են ապարատային սահմանափակումների և պլանշետների հետ: Այսպիսով, դրանց վրա տվյալների խանութը ավելի փոքր է, ավելի քիչ է օգնում զննարկիչների հետ աշխատելիս և, ընդհանուր առմամբ, ավելի քիչ նկատելի է, քան համակարգչի հետ աշխատելիս: Չնայած դուք կարող եք ավելի մանրամասն պատմել ՝ օգտագործելով Android- ի քեշը որպես օրինակ: Վերցրեք ֆայլը .acr ընդլայնմամբ և կտտացրեք «Տեղադրեք» կոճակին: Թղթապանակում, որտեղ այն կտեղադրվի, կլինի մեկ պանակ, որը սկսվում է com- ով և ավարտվում է ծրագրի անունով: Սա տվյալների ժամանակավոր պահուստ է կամ առանձին ծրագրի քեշ հիշողություն: Ահա. Նույնիսկ մի քանի հպումից պետք չէ այլ բան անել: