ذاكرة تخزين مؤقت
From Alrebat
 لا يزال المقال قيد التحرير و مساعدتك بالمعلومة أو بالتنسيق و التدقيق ستكون محل ترحيب كبير.
|
فهرست |
مقدمة :
عامة تعتبر ذاكرة التخزين المؤقت وسيلة لتسريع أداء الحاسب وذلك عن طريق توفير وسيلة تخزين ذات سرعة أعلى يتم فيها تخزين البيانات المراد التعامل معها (قيم أو تعليمات) فى وسيط ذو سرعة اعلى نسبيا من سرعة الوصول الذاكرة الرئيسية التى تعتبر أبطء من سرعة المعالج ذاته. وجود ذاكرة التخزين المؤقت يقلل بصورة كبيرة الزمن الذى يستغرقه المعالج فى انتظار انتهاء دورة القراءة/الكتابة من/الى الذاكرة الرئيسية.
كيفية العمل :
ذاكرة التخزين المؤقت بالأساس هى مجموعة من خلايا الذاكرة التى توجد ذاخل دائرة المعالج الدقيق و بذلك تمتاز بسرعة الوصول اليها بدرجة أكبر من محاولة الوصول للذاكرة الرئيسية. فى البداية عندما يريد المعالج الوصول لمكان فى الذاكرة (قراءة/كتابة) يقوم أولا بمقارنة عنوان ذلك المكان بالعناوين الموجودة داخل ذاكرة التخزين المؤقت (العناوين المخزنة فى تلك الذاكرة مع البانات ذاتها تسمى خطوط).لو وجد المعالج العنوان المراد الوصول اليه نسمى ذلك "ضربة صائبة ل ذاكرة التخزين المؤقت"(cache hit) و يقوم المعالج ب قراءة/كتابة ذلك المكان فى ذاكرة التخزين المؤقت و/أو ا فى الذاكرة الرئيسية فى حالة الكتابة تبعا لسياسة التحدبث المذكورة فى أسفل هذا المقال و تستخدم عد مرات الاصابة فى الحصول على البيانات من ذاكرة التخزين المؤقت لتحديد كفاءة تلك الذاكرة و يطلق عليها معدل الاصابة (hit rate) .و إذا لم يجد المعالج الدقيق العنوان يسمى ذلك "ضربة لم تصب ل ذاكرة التخزين المؤقت"(cache miss) و فى معظم الأحيان يقوم المعالج بتخزين ذلك العنوان مع البيانات داخل ذاكرة التخزين المؤقت. إذا لم يكن هناك مكان كاف فى ذاكرة التخزين المؤقت لتخزين البيان الجديد فإن المعالج هنا يلجأ لاستخدام احدى سياسات الاحلال المذكورة فى المقال.
سياسات الاحلال :
- الأقل استخدام مؤخرا (Least Recently Used) و تعرف اختصارا ب LRU : و فى هذه الطريقة يقوم المعالج باستخدام المساحة المخصصة للبيان الأقل استخداما فى الفترة الأخيرة ليجل محله بيان جديد غير موجود فى ذاكرة التخزين المؤقت, وهذا يتطلب منا تحديد لكل بيان تاريخ أخر مرة تم استخدامه بها و هو مكلف بالنسبة للعتاد.
- LRU الزائف (Pseudo-LRU):و هو اسلوب استخدم بكفاءة فى معالجات انتل 486 و ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الأول لمعالجات الأبل G4 و يستخدم بت واحدة لكل بيان مخزن و يعتمد اسلوب احصائى لتحديد البيان المراد ازالته.
- الأقل استخداما غالبا (Least Frequently Used): و فى هذه الطريقة يقوم المعالج باستخدام المساحة المخصصة للبيان الأقل استخداما فى الأغلب.
تقنيات التحديث للبيانات :
أنواع ذاكرة التخزين المؤقت:
- ذاكرة تحزين مؤقت من المستوى الأول(L1 Cache).
- ذاكرة تحزين مؤقت من المستوى الثانى(L2 Cache).
- ذاكرة تحزين مؤقت من المستوى الثالث(L3 Cache).
روابط للاستزادة :
- صفحة الويكبيديا الانجليزية[1].
