Pamięć cache

0
34

Cache – pamięć podręczna służąca przechowywaniu części danych. Lepsze parametry takiej pamięci pozwalają na szybsze dotarcie do potrzebnych informacji znajdujących się zwykle w miejscach o dłuższym czasie dostępu czy niższej przepustowości. Projektując cache należy odpowiednio wyważyć jej pojemność – zbyt duża może wydłużyć czas jej przeszukiwania, co zamiast przyspieszyć dostęp, skutkować będzie spadkiem wydajności. 

Pamięć podręczna jest składową wielu systemów – obecna jest w procesorach, dyskach twardych, systemach plików, przeglądarkach.

Cache procesora

Pamięć cache przyspiesza dostęp procesora do pamięci RAM. Występuje tu zwykle dwa do trzech poziomów pamięci podręcznej (L1, L2, L3): 

  • L1 – przechowuje pliki, które system potrzebuje w danej chwili (mała pojemność, krótki czas dostępu).
  • L2 – miejsce składowania danych, potrzebnych w bliskiej przyszłości (na ogół pobierane z RAM lub L3).
  • L3 – występuje zwykle w architekturze wielordzeniowej i służy synchronizacji pracy wszystkich rdzeni procesora (czas dostępu w tym przypadku nie jest tak bardzo istotny, stąd rozmiar pamięci może być zwiększony).

Cache dysku twardego

W tym przypadku pamięć podręczna przyspiesza dostęp do zawartości dysku HDD. Cache występuje tu w rozmiarze od 128 kB do 128 MB i jest zazwyczaj dzielona na dwa obszary:

  • opóźnionego zapisu
  • odczytu z wyprzedzeniem oraz buforowania danych

Cache wpływa w tym przypadku istotnie na szybkość dostępu do plików zapisanych na talerzach dysku. Możliwość przechowywania danych w buforze znacznie przyspiesza wymianę informacji (komunikacja odbywa się szybką magistralą). 

Cache przeglądarki

Cache przeglądarki internetowej stanowi przestrzeń wydzieloną na dysku twardym. Program zapisuje tam informacje dotyczące odwiedzanych stron, co przyspiesza ich ładowanie przy kolejnych wizytach (nie ma potrzeby ściągania stron od nowa) zmniejszając obciążenie łącza. W przypadku tego rodzaju pamięci podręcznej wskazane jest cykliczne oczyszczanie cache poprzez usuwanie zawartości schowka. Ma to na celu głównie zwolnienie przestrzeni dyskowej, która może zabierać sporo miejsca i spowalniać działanie systemu, a także być związane z kwestiami bezpieczeństwa (włamania za pośrednictwem cache), zapewnienia aktualizacji i prawidłowego funkcjonowania niektórych serwisów oraz aplikacji.

Cache systemu plików

System operacyjny zawiaduje zawartością odpowiednich plików i metadanych umieszczając je w pamięci RAM z pominięciem użycia dysku twardego (zmniejszenie liczby czasochłonnych operacji) podczas odczytu tych samych informacji. Rozmiar pamięci tego rodzaju może się zmieniać w zależności od wykorzystania systemu. Niektóre systemy plików potrafią użyć przestrzeni dysku SSD jako pamięci cache dla danych przechowywanych na wolniejszym dysku HDD czy wykorzystać miejsce na lokalnym dysku komputera dla informacji pochodzących z sieciowego systemu plików (NFS).

Dodaj komentarz

avatar
  Subscribe  
Powiadom o