Vyrovnávací paměť
V informatice, vyrovnávací paměť je snadno-zpřístupňoval paměť zvyklý na obchod podmnožina větší kaluže dat, která jsou drahá nebo pomalá k jeden vykonat nebo vypočítat. Opakoval zpřístupňuje k data mohou se odkazovat na vyrovnávací paměť poněkud než refetching nebo recomputing, tak to vnímaný průměrný přístup stál nebo čas je nižší.
Vyrovnávací paměti důvodu pracují vůbec je tolik přístupových vzorů v typickém počítači aplikace mají místo odkazu. Tam je několik druhů místa, ale my hlavně znamenáme, že často stejná data jsou zpřístupňována často nebo s zpřístupňuje to být blízko spolu v čase nebo těch datech blízkých každému jiný být zpřístupňován uzavřít spolu včas.
| Tabulka s obsahem |
| 1 vyrovnávací hierarchie v moderním počítači 2 jiné vyrovnávací paměti 3 vedení vyrovnávací paměti 4 vidět také 5 vnějšího spojení |
Hierarchie vyrovnávací paměti v moderním počítači
Typické počítače mají hierarchii vyrovnávacích pamětí. Pevný disk, stejně jako uložení místní soubory, smět být zvyklý na vyrovnávací kopie souborů od páskových jednotek, vzdálené souborové servery, nebo (nejvíce obyčejně) internetové stránky. Některá ta hlavní paměť počítače je obecně zvyklý na vyrovnávací paměť porce pevného disku. Části hlavní paměti jsou cached v high-speed CPUčko vyrovnávací paměť paměti, který sám může mít jednoho, dva, nebo vyrovnat tři úrovně. Procesor bude držet některá ty data to operuje v registru zařadit kterého nějaký pohled lidí jako software řídil vyrovnávací paměť.
Každý těchto úrovní vyrovnávací paměti být menší, rychleji, a dražší na bajt to ones dole. Velké množství vyrovnávacích pamětí v hierarchii odráží neuvěřitelný rozsah rychlostí a kapacity moderních počítačů. Přístup internetové stránky může vzít deset asistentů nákladu jednoho z miliard možných stran. Přístup diskové jednotky může vzít deset milisekund k nákladu nemnoho kilobajtů od stovek gigabajtů na tácech disku. Hlavní paměti, který být obyčejně vyroben z Hlta, vzít 100 nanosekund k nákladu tens bajtů od nemnoho sto megabajtů. Velký vyrovnávací paměti procesoru mohou vzít 10 nanosekund načíst deset bajtů od vyrovnávací paměti možná megabajt; malý vyrovnávací paměti procesoru mohou vzít 1 nanosekundu k nákladu stejný deset bajtů od vyrovnávací paměti tens kilobajtů. Konečně, registry jsou zpřístupňovány v zlomkách nanosekundy, od tens registrů v typickém registrovém souboru.
Vyrovnávací paměti procesoru jsou obecně řízeny úplně hardwarem. Jiné vyrovnávací paměti jsou řízeny paletou softwaru. Vyrovnávací paměť sektorů disku v hlavní paměti je obvykle řízena operačním systémem jádro. Svázat DNS démonové vyrovnávací paměti mapování doménových jmén k IP adresy, jak dělá knihovnu resolver.
Vyrovnávací paměť nedávně navštívených internetových stránek může být řízena vaším Internetovým prohlížečem. Některé prohlížeče jsou konfigurovány k použití externí zastoupení vyrovnávací paměť webu, program serveru přes kterého všechny žádosti webu jsou směrovány tak že to může vyrovnávací paměť často zpřístupňovala strany pro každého v organizaci. Mnoho ISPs používá vyrovnávací paměti zastoupení uložit šířku pásma na často-zpřístupňoval internetové stránky.
vyhledávací nástroj Google se udržuje cached kopie každé strany to zkoumá na webu. Tyto kopie jsou používány Google dělením software, ale oni jsou také děláni dostupný Google uživatelům, v případě originální strana je nepřístupná. Jestliže vy kliknete na “Cached” spojení v Google výsledku hledání, vy budete vidět internetová stránka jako to se dívala, když Google indexoval to.
CPUčko soubor registru, jestliže myslel na jako vyrovnávací paměť, je řízen primárně kompilátorem, a k nějakému rozsahu jádrem operačního systému.
Tam jsou v podstatě tři problémy, které musí být osloveny, zatímco vyrovnávací paměť je v použití. Jestliže strategie pro adresování tyto problémy jsou jednoduché dost, a rychlost velmi důležitý dost, tyto politiky mohou být realizovány v hardwaru, jinak oni jsou realizováni v softwaru.
Vyrovnávací paměť je nevyhnutelně příliš malá k držení všechna data odkazovala se na. Nějaká data musí být vystěhována, když nová data jsou předložena. Vyrovnávací paměť bude hrát nejlépe jestliže data vypudila je že který nejméně pravděpodobně je odkazoval se na znovu. Heuristika který pokus předpovídat a odpovídat budoucímu přístupovému vzoru být známý jako politika obnovy. Jedna populární politika obnovy, LRU, je nahradit nejméně nedávno používal datum se přícházejícím datem.
Soubor dat být cached smět být měněn jinými entitami, ve kterém případě kopie ve vyrovnávací paměti může stát se zastaralá nebo nečerstvý. Nebo, počítač může pokoušet se obnovit údaje ve vyrovnávací paměti sám, působit cached kopie dat v ostatních počítačích (nebo jiné vyrovnávací paměti uvnitř stejného počítače) stát se vyčerpaný. Komunikační protokoly mezi manažery vyrovnávací paměti, kteří mají údaje stanou se shodné být známý jako coherency protokol.
Jestliže počítač obnoví údaje ve vyrovnávací paměti, ta aktualizace musí nakonec být propagována k dlouhodobému ukládacímu bodu dat, a nakonec k nějakým jiným uživatelům těch dat. Aktualizační propagační načasování je dáno uzavřít pojistku:
- Průpis vyrovnávací paměti předají všechny píše přes k dlouhému termínovému ukládání.
- Zpožděný zápis vyrovnávací paměti píší data dlouhému termínovému ukládání, když ta data jsou vypuzena z vyrovnávací paměti.
Vyrovnávání pro čtení přístup jen je více obyčejný než pro psaní když operuje přes sítě, protože coherency protokol může stát se mimořádně komplikovaný jestliže komunikace není spolehlivá. Pro příklad, vyrovnávací paměti internetové stránky a klienta-postranní síť vyrovnávací paměti souborového systému jsou typicky nepřepisovatelné specificky držet síťový protokol jednoduchý a spolehlivý.
- CPUčko vyrovnávací paměť paměti
- trasovací vyrovnávací paměť
- coherency vyrovnávací paměti
- ne-psát alokaci
- memoization