Влияние кэш-памяти на производительность компьютера. Что такое «кэш» и как его очистить? Просто о сложном

Инструкция

Папка, в которой расположены временные файлы интернета, по умолчанию имеет в компьютере атрибут «скрытая». Для того чтобы найти кэш-память , надо включить показ скрытых файлов и папок. Нажмите «Пуск» → «Панель управления» → «Свойства папок», выберите раздел «Вид» и в нем вариант «Показывать скрытые файлы и папки». Затем нажмите «ОК».

В браузере Windows Internet Explorer войдите в настройки браузера через значок шестеренки, расположенный справа наверху страницы. Перейдите к «Свойствам обозревателя», в раздел «Общие» → « История просмотра», выберите «Параметры». В окне с параметрами нажмите «Показать файлы». Откроется список файлов, сохраняемых обозревателем в своей кэш-памяти .

Чтобы найти путь к файлам в Mozilla Firefox, введите в адресную строку браузера about:cache. Откроется окно с информацией о кэше, в разделе Cache Directory и будет указан нужный путь. Скопируйте его и затем вставьте в строку поиска проводника Windows. Открывшийся список файлов и будет содержимым кэш-памяти Mozilla Firefox.

Для браузера Opera путь к кэшу будет зависеть от операционной системы вашего компьютера. Если у вас установлена Windows XP, кэш будет расположен по адресу C:Documents and SettingsИмя пользователяLocal SettingsApplication DataOperaOperacachesesn. А в Windows7 кэш содержится в папке C:UsersИмя пользователяAppDataLocalOperaOperacachesesn.

Полезный совет

Для Internet Explorer папку с интернет-файлами можете найти через проводник - отыщите на компьютере папку, которая так и называется - Temporary Internet Files.

Кэш браузера Mozilla Firefox находится в папке Default. Вы можете найти ее через путь C:\Users\Имя пользователя\AppData\Local\Mozilla\Profiles\xxxxx.default.

Источники:

• Как очистить кэш и историю браузера
• как найти кэш браузера

Вы часто смотрите фильмы и ролики онлайн. Хочется их каким-то образом сохранить. Бывает так, что ресурс, на котором вы их смотрите, не допускает скачивания. Это не помеха, ведь можно сохранить их на жестком диске вашего компьютера, используя кэш браузера. Как это сделать, читайте далее.

Инструкция

Запустите браузер. Затем перейдите на сайт, где вы смотрите ролики или . Чтобы скопировать кэш, нужно знать в какую папку он сохраняется. Откройте программу «Проводник» или альтернативную ей, например Total Comander. Перейдите в директорию, в которой установлен ваш браузер.

Найдите папку кэш. Все ролики, которые вы просматриваете в интернете, автоматически сохраняются в эту папку. По окончании просмотра, происходит их автоматическое удаление. Существует ошибочное мнение, что для содержания файлов в кэше браузера используются ресурсы оперативной памяти. Если речь идет о ролике длительностью примерно 20 минут, это логично, но когда вы смотрите фильмы, продолжительность которых может достигать и трех часов, то разумно было бы предположить, что данная информация, могла бы просто перегрузить оперативную память и привести к зависанию компьютера.

После того, как ролик или фильм будет полностью загружен, скопируйте его и переместите в другую директорию. Чтобы его потом можно было просмотреть, переименуйте его, присвоив в конце расширение swf. Данная подходит не только для копирования мультимедийного продукта, но и для любой другой информации, которая временно сохраняется в папке кэш.

Если у вас не получилось обнаружить эту папку вручную, проследите ее адрес с помощью настроек вашего браузера. Для этого нажмите на панели инструментов пункт «Справка», в нем выберите «О программе». Появится список. В нем выберите пункт «Блок пути». Затем, чтобы быстрее найти директорию, нажмите Ctrl+F и введите слово кэш. Затем нажмите кнопку Enter. В списке выберите пункт, который отражает месо нахождения ранее упомянутой папки на вашем жестком диске.

Мало кто знает о том, что на посещенные сайты можно зайти и в автономном режиме, открыв страницы, которые вы уже посещали, из кэша браузера. Однако, даже если человек помнит о наличии кэша, у него не всегда получается открыть посещенную когда-то страницу в оффлайн-режиме по причине невозможности поиска нужной страницы кэша. Если же вам хочется сохранить какой-то сайт, полностью просмотренный в сети, на компьютер, то перспектива извлекать все его элементы из кэша тоже радует далеко не всех. Тем не менее, есть хороший способ сохранять кэш браузера в виде сайтов – это программа HTML Converter 2.0.

Инструкция

Запустите HTML Converter и в разделе Cache type укажите тип вашего браузера. После этого в разделе Cache folder укажите путь , в которой содержится кэш. В последнюю очередь укажите destination folder – папку назначения, в которой будет сохранен результат работы.

Установите галочки у параметров Convert Java commands, links to local references, detect index pages.

Если вы хотите сохранить на жестком диске все сайты, имеющиеся в кэше, поставьте галочку на пункте «Загрузить все веб-сайты». Нажмите Convert и выберите в открывшемся окне те сайты из предложенного списка, которые вы хотите сохранить. Подтвердите нужные сайты и ждите результата.

Видео по теме

Источники:

• Здрасте, как сохранять кэш музыки в ВК на сд карту?, Андроид

Веселее идти в путь, когда попутчик - опытный товарищ. Но как найти такого в неизвестной местности и не нарваться на неприятности? Слишком много развелось повсюду желающих заработать, не разбирающихся как следует в своем деле. А ведь от этого зависит безопасность.

Инструкция

Составьте перечень качеств идеального проводника . Для этого проанализируйте сделанные записи. Подумайте, что еще вы хотели бы . Например, вы желаете любоваться местными красотами в и потому проводник должен быть молчаливым. Или он непременно должен уметь оказывать первую , потому что вы не уверены, как подействует местный климат на вашего сына.

Обратитесь к неофициальным источникам информации. Можно поговорить с местными жителями. Хорошо бы найти туристов, которые ранее пользовались такими услугами. Получите от них контакты возможных проводников.

Сделайте окончательный выбор. Протестируйте каждого кандидата по вашему перечню идеального проводника . Можно устроить что-то вроде собеседований. Серьезно подходите к этому вопросу, чтобы не было разочарований.

Обратите внимание

Не перекладывайте всю ответственность на проводника. Позаботьтесь, чтобы о вашем пути знали родственники и служащие отеля, в котором вы остановились. В жизни бывают разные ситуации.

Будьте благоразумны и берите с собой все необходимое, даже если вас убедили, что путь абсолютно безопасен. Подумайте о запасе воды, пищи, о необходимых предметах на случай особых обстоятельств.

Полезный совет

Может оказаться, что вы проведете в дороге в 3 раза дольше времени, чем планировали. Что изменится для вас, если так случится? Смоделируйте эту ситуацию заранее, приведите в порядок необходимые дела, возьмите с собой дополнительные вещи. Мыслите так, будто вы сами - главный проводник.

Источники:

• Где находится Проводник в Windows и для чего он предназначен

Кэш представляет собой временную память браузера, туда сохраняются картинки, анимации с загружаемых веб-страничек. Как найти эту информацию и где она хранится на компьютере?

Вам понадобится

• - компьютер с доступом в интернет;
• - браузер.

Инструкция

Найдите рабочую папку браузера. Кэш представляет собой обыкновенную папку, в которой хранятся временные файлы. Она и будет носить название cache. Если вы используете операционную систему Linux, откройте домашний каталог пользователя, перейдите в папку браузера. К примеру, если используется браузер Опера, папку с кэшем можно найти здесь: ~/.opera/cache/. Если используется Firefox стоит провести в папке mozilla/firefox/[случайный номер профиля].default/Cache/.

Откройте следующую папку, если используете операционную систему windows XP и браузер Опера, чтобы найти месторасположение кэша: C:\Documents and Settings\[имя пользователя]\Local Settings\Application Data\Opera\Opera [версия]\cache. Если у вас браузер Firefox, значит откройте адрес C:\Documents and Settings\[имя пользователя]\Local Settings\Application Data\Mozilla\Firefox\Profiles\[случайный номер профиля].default\Cache.

Зайдите в папку и вы увидите огромное количество файлов, которые названы бессмысленно и вам эти названия ни о чем не говорят. В файлах кэша нет расширений. Если вы используете операционную систему Linux, то большая часть файлов будет опознана файловой системой, и вы увидите соответствующие значки. В операционной системе Windows такого нет, поэтому вам будет сложнее опознать нужный вам файл из кэша. Но это можно выполнить не только по наименованию и расширения файла. Если вы хотите найти кэш, чтобы вытащить из него картинку или видеозапись, зайдите в папку, в которой он хранится, сразу же после просмотра изображения или видеозаписи на веб-страничке. В папке с кэшем выставьте режим просмотра «Таблица» и отсортируйте информацию по дате изменения. Также можно выполнить сортировку по размеру. Обычно временные файлы очень маленькие, а нужные вам, к примеру, изображения или видеозаписи, будут весить значительно больше.

Используйте инструменты браузеров, к примеру, введите в адресной строке браузера Opera команду Opera:cache, и он будет представлен на экране. Здесь произведите поиск по нужным критериям (тип файла, размер). Также будет отображен источник данного файла. Для того чтобы просмотреть кэш в браузере Mozilla Firefox, наберите в адресной строке команду about:cache.

Обратите внимание

Ответ: а)в браузере Internet Explorer щёлкнуть правой кнопкой мыши по значку IE на рабочем столе, нажать "Свойства" и нажать на кнопку "Удалить файлы". б)в браузере Mozilla FireFox в меню нажать Инструменты => Настройки, вкладка "Дополнительно", далее "Сеть" и "Очистить кэш".

Полезный совет

Кэш браузера - это копии веб-страниц, уже просмотренных пользователем. При попытке повторного просмотра этих страниц браузер (или прокси-сервер) уже не будет запрашивать их с веб-сервера, а извлечет из кэша. Применение кэша снижает нагрузку на сеть и повышает скорость загрузки страниц. Более подробную информацию о кэше браузера вы сможете найти в Яндексе.

Папка кеш является промежуточным буфером обмена с оперативной памятью. Посредством кеш а осуществляется быстрый доступ к необходимым данным операционной системы и улучшается общая производительность компьютера.

Инструкция

В операционной системе Windows существует специальная папка Тemp. Она находится на диске С:WindowsTemp, это папка для хранения временных файлов системы. Эти файлы можно удалять вручную, но грамотнее это с помощью специальной программы, например CCleaner.

Существует также файл подкачки, который, по сути, является кеш ем системы. Он используется, когда не хватает оперативной памяти. Получить к нему доступ обычному пользователю невозможно и нет необходимости. Свой кеш есть также , доступ к нему невозможен.

Каждый браузер использует свою кеш папку . В нее сохраняются различные элементы посещаемых вами веб-страниц. Это могут быть картинки, флеш-анимация и т.п. Сохранение осуществляется для того чтобы ускорить все последующие загрузки данных страниц.

Периодически кеш папки браузеров необходимо очищать. Это можно делать вручную, либо поставить соответствующие настройки в программе, чтобы очищение происходило при закрытии браузера.

Во встроенном браузере Windows – Internet Explorer папка кеш а находится по адресу: C:Documents and SettingsПользовательLocal SettingsTemporary Internet Files.

Основная память компьютера – это устройство с очень низкой скоростью обмена данных. И если процессору необходимы какие-то данные для работы, то он посылает запрос через шину памяти, и производится поиск этих нужных данных.

Только потом они отправляются непосредственно в процессор. Все это занимает очень много времени по компьютерным меркам. А вот, что если бы данные хранились где-то рядом с процессором?

Как раз кэш-память работает на основе этой идеи. И для того чтобы понять концепцию, для наглядности возьмем пример работы обычной библиотеки.

Назначение кеш памяти

Что же такое кэш-память или кэш (по англ. cache memory, cache):

В широком смысле, подразумевается любая память с быстрым доступом , где хранится часть данных с другого носителя с более медленным доступом;

В узком смысле - это сверхоперативный вид памяти, который используется для повышения скорости доступа микропроцессора к оперативной памяти.

Предположим, что в библиотеке работает один библиотекарь. Если человек приходит и просит первый том Пушкина, то библиотекарь идет к далекой книжной полке, находит книгу и приносит ее посетителю.

Когда этот человек прочитал книгу, то она обратно возвращается на полку. И если уже любой другой человек приходит и просит эту же самую книгу, цикл повторяется снова.

Вот пример того, как библиотека, то есть система работает без кэш-памяти .

Зачем нужна кэш-память?

А теперь представьте, что тот же самый библиотекарь использует ящик стола как кэш-память. Процедура выдачи книги остается той же, когда книгу спрашивают первый раз.

Но, когда книга вернулась, библиотекарь не возвращает ее на полку, а кладет в ящик стола (этакая местная оперативная кэш-память ).

Теперь, когда следующий человек приходит и просит эту книгу, библиотекарю уже нужно просто открыть данный ящик. Аналогичным образом кэш-память хранит элементы данных, к которым часто обращается процессор.

Таким образом, каждый раз, запрашиваются эти данные, и процессор получает их из кэша, минуя долгий путь в основную медленную память.

Хранит ли кэш только часто используемые данные? Как функционирует и работает кэш оперативной памяти ?

Кэш – это такая очень умная часть памяти, которая автоматически осуществляет поиск любых данных, которые могут понадобиться в ближайшем будущем. Опять же, вернемся за примером к нашей библиотеке.

Когда человек просит первый томик Пушкина, то библиотекарь приносит также второй том:-) И когда человек прочитает первую книгу, аероятнее всего, что он может попросить второй томик. А когда он это сделает, ходит далеко не надо... тот уже будет лежать в ящике.

Аналогичным образом, когда кэш-память извлекает запрошенные данные из памяти, она также извлекает данные, которые находятся по адресам, близким к запрошенным.

Эти смежные блоки данных, которые и передаются в кэш, называются кэш-линиями. Подробнее о понятии кэш-памяти можно посмотреть в этом видео:

Уровни кэш памяти

Большинство жестких дисков используют один уровень кэш-памяти . Но кэш имеет два уровня, где уровень L1 меньше и быстрее, а уровень L2, несколько медленнее (но все равно быстрее, чем основная внутренняя память ).

Лучшая бесплатная программа HDDScan для проверки жестких дисков

И снова возвратимся за примером к нашей библиотеке, на примере ее работы становится понятна как работает внешняя память компьютера .

Рассмотрим ящик библиотекаря в качестве кэша L1. Когда спрос на книги высок, и в ящике уже довольно много книг (нет места складывать) и вероятность того, что там найдется нужная, снижается.

Память L2 кэш

Здесь и появляется неодходимость L2. Представим L2 как книжный шкаф возле стола библиотекаря. Когда маленький ящик стола заполнен, библиотекарь начинает ставить книги в этот шкаф. И теперь, если книга не найдена в ящике сразу, надо взять ее из шкафа, не отходя далеко.

Аналогичным образом, когда кэш L1 заполнен, данные сохраняются в L2. Процессор в первую очередь ищет данные в L1, если они не будут найдены, то он обратится уже к L2. Если там тоже данные не найдены в L2, то идет обращение к основной памяти.

Двухуровневый кэш процессора

Кэш двух уровней у процессора – хорошая идея? Безусловно, да.

Возвращаясь к нашей упомянутой библиотеке. Если человек просит дать ему книгу, которая не хранится ни в ящике, ни в книжном шкафу, то библиотекарь тратит много времени впустую, осуществляя поиск сначала в ящике, потом в шкафу и только потом получает книгу с полки.

Когда же данные не найдены ни в первом, ни во втором уровне кэша, только тогда посылается запрос в основную память. На это тратится много процессорного времени.

Но если кэш-память работает так быстро, почему бы не выполнять его достаточно большой, чтобы хранить все данные оперативной памяти в нем?

Причина в том, что высокая скорость обходится очень дорого. Поэтому необходимо рациональное использование ресурсов кэш-памяти.

Хотя в последнее время, размеры кэш-памяти все увеличиваются, а цены растут не сильно, поэтому компьютеры работают все быстрее и быстрее.

То есть, наш библиотекарь обзаводится ящиком стола все большего размера, а шкафчик, стоящий рядом становится более вместительным! Еще в тему - двухядерные процессоры - правильно конфигурируем Windows.

Кэширование жесткого диска

Дисковая кэш-память (disk cache ), или кэш-память жестского диска - принцип построения кэш-памяти на основе динамического оперативного запоминающего устройства (типа DRAM), которое хранит наиболее часто используемые данные и команды, доступ к которым производится из внешней памяти.

Поэтому принцип кэширования жесткого диска во многом схож на принцип кэширования, используемый для оперативной динамической памяти, хоть способы доступа к диску и памяти значительно разнятся.

Так, время доступа к любой из ячеек оперативной памяти имеет примерно одинаковое для данного компьютера значение, а вот время доступа к различным блокам информации на жестком диске в общем случае будет различным.

1. Нужно затратить определенное время, чтобы магнитная головка записи-чтения подошла к искомой дорожке.

2. Поскольку при движении головка вибрирует, то необходимо немного времени, чтобы она успокоилась.

3. Наконец, требуется время, чтобы головка нашла искомый сектор.

Методы кэширования, используемые для оперативной памяти, применяются и для кэширования информации, хранимой на жестких дисках.

Кэш-память диска заполняется не только требуемым сектором, но и секторами, непосредственно следующими за ним, так как известно, что в большинстве случаев взаимосвязанные данные хранятся в соседних секторах.

Этот метод известен также как метод опережающего чтения (Read Ahead). При работе с многозадачными системами желательно иметь жесткий дик (винчестер) с мультисегментной кэш-памятью, которая для каждой из задач отводит свою часть кэша.

Кстати, если у вас недостаточно знаний о том, как лучше просканировать и протестировать жесткий диск , то обязательно посмотрите
подробный и бесплатный виде-оурок на эту тему:
как проверить винчестер на работоспособность

Кэш-память процессора

Кэш-памятью сейсас комплектуется большинство современных центральных процессоров. А первоначально кэш-память располагалась не на самом процессоре, а на материнской плате.

Кэш-память процессора на компьютере выполняет функции буфера между процессором и оперативной памятью.

Если кэш-память располагается между самим процессором и оперативной памятью, то при непосредственном обращении процессора к памяти сначала производится поиск необходимых данных в кэш-памяти .

Кэш-памяти процессора делятся на несколько видов:

Cache L1 - это «кэш-память первого уровня». Является промежуточной сверхоперативной памятью, находится на самом кристалле процессора, в ней размещаются наиболее часто используемые данные.

Работает эта память на частоте процессора. Время доступа к ней существенно меньше, чем к данным в основной оперативной памяти. Этим достигается ускорение работы процессора.

Cache L2 - «кэш-память второго уровня». Это промежуточная сверхоперативная память, которая имеет быстродействие ниже памяти первого уровня, но выше основной оперативной памяти. Ее размер обычно составляет от нескольких сотен килобайт до нескольких мегабайт.

Cache L3 - «кэш-память третьего уровня». Тоже промежуточная сверхоперативная память, имеющая быстродействие ниже памяти второго уровня, но выше основной оперативной памяти. Ее размер обычно составляет от одного до нескольких мегабайт.

Секреты и тонкости работы на компьютере

Уверен, даже если вы и не пользуетесь компьютером, хотя в нашем мире такого человека найти сложно, вы слышали такое слово как "КЭШ”. Его смело можно назвать самым грязным местом на компьютере. Да, не корзина, не папки пользователя, не система охлаждения, а именно кэш. Его чистку необходимо выполнять часто и качественно.

Самое интересное, что кешей на компьютере имеется большое количество. Многие могут подумать, что кэш является своего рода свалкой отходов для ПК. Но на самом деле это не так. Кэши служит ускорителями оборудования и приложений. Но как же тогда они получили клеймо "системного мусоропровода?!”. Сегодня мы выясним, что именно называется кэшом, каким он бывает, как работает и почему его периодически нужно чистить.

Кэш память - понятие и виды.

Кэшем или кэш-памятью называют специальное хранилище часто используемых данных, доступ к которому осуществляется в десятки, сотни и тысячи раз быстрее, чем к оперативной памяти или другому носителю информации.

Все приложения, вэб-браузеры, аудио- и видеоплееры, редакторы баз данных, компоненты операционной системы и оборудования, а именно cache L1-L3 центрального процессора, фреймбуфер графического чипа, буферы накопителей и прочие, имеют собственную кэш память. Но вот ее реализация у всех вышеперечисленных "элементов” будет разной: аппаратной или программной.

Кеш программ – это просто отдельная папка или файл, куда загружаются, например, картинки, меню, скрипты, мультимедийный контент и прочее содержимое посещенных сайтов. Именно в такую папку в первую очередь «ныряет» браузер, когда вы открываете веб-страницу повторно. Подкачка части контента из локального хранилища ускоряет ее загрузку и уменьшает сетевой трафик.

В накопителях в том числе и в жестких дисках кэш представляет собой отдельный чип RAM емкостью 1-256Mb, который располагается на плате электроники. В него поступает информация, считанная с магнитного слоя и пока не загруженная в оперативную память, а также данные, которые чаще всего запрашивает операционная система.

Что касается современного центрального процессора, то он содержит 2-3 основных уровня кэш-памяти которая еще называется сверхоперативной памятью. Размещены они в виде аппаратных модулей на одном с ним кристалле. Самым быстрым и наименьшим по объему (32-64Kb) является cache Level 1 (L1) – он работает на той же частоте, что и процессор. L2 занимает среднее положение по скорости и емкости (от 128 Kb до 12 Mb). А L3 – самый медленный и объемный (до 40 Mb), на некоторых моделях отсутствует. Скорость L3 является низкой лишь относительно его более быстрых собратьев, но и он в сотни раз быстрее самой производительной оперативки.

В сверхоперативной памяти процессора хранятся данные, которые используются постоянно. Они перекачены из ОЗУ и инструкций машинного кода. Чем больше такой памяти, тем процессор работает быстрее.

На сегодняшний день, три уровня кэширования это далеко не предел.

Корпорация Intel, ведущая компания в производстве процессоров уже долгое время, изобрела архитектуру Sandy Bridge. Благодаря ей, стал доступен дополнительный кэш "cache L0”. Данный раздел отвечает за хранение расшифрованных микрокоманд.

А наиболее высокопроизводительные ЦП имеют и кэш четвертого уровня, выполненный в виде отдельной микросхемы.

Схематично взаимодействие уровней cache L0-L3 выглядит так (на примере Intel Xeon):

Как все работает - объясняем на пальцах.

Для того, чтобы вам стало более понятно, как же все-таки работаешь кэш память, представьте человека, который работает за письменным столом. Документы и папки, которые он использует, находятся на столе, то - есть, в кэш памяти. Для того, чтобы получить к ним доступ, достаточно лишь протянуть руку.

Бумага, которой человек пользуется очень редко, находится в нижних папках, то есть в оперативной памяти. Для того, чтобы получить к ним доступ, придется встать и немного пройти. А файлы, с которыми человек в данный момент не работает, сдаются в архив, то есть записываются на жесткий диск.

Становится понятно, что чем стол у работающего человека будет шире, тем большее количество документов на нем можно разместить. Соответственно, работник сможет получить быстрый доступ к большему объему информации. Теперь вы понимаете, почему из-за большей емкости кэша, программа или устройство будет работать быстрее.

Иногда работник делает ошибки. Они заключаются в хранении на столе бумаг, которые содержат недостоверные сведения и используемые в работе. После такой работы, естественно снизится качество труда. То-есть,если в кэше есть ошибки, программы и оборудования будут работать со сбоями. Для решения этой проблемы, работник должен найти файлы с ошибкой, выбросить и на их место положить правильные. Это и называется чисткой кэш памяти.

Хотя стол и может быть большим, все же, место на нем ограничено, как и объем кэш памяти. Несмотря на это, места на столе можно добавить, приставив к нему второй стол. Но иногда это выполнить невозможно из-за размеров комнаты. Объем кэш памяти можно увеличить, если данная процедура прописана программой. Само кэш оборудование у вас поменять не получится, так как оно реализовано аппаратно.

Но, можно обойтись и без расширения рабочего места, чтобы быстрее работать с файлами. Можно нанять помощника, который будет подавать нужную папку с файлами. То есть операционная система может выделить часть неиспользуемой оперативной памяти для кэширования данных устройств. Но, такой вот помощник особо работу не ускорит, ведь самому брать нужную информацию намного быстрее, так как точно знаешь, где и что лежит.

Ccleaner . Если зависимое от кэш-памяти приложение стало работать медленнее или часто загружает неактуальные данные, используйте средства очистки кэша по расписанию или раз в несколько дней проводите эту манипуляцию вручную.

На самом деле, с кэшированием файлов мы встречаемся постоянно. К примеру покупка продуктов впрок и все действия, которые мы совершаем во время этого процесса, так сказать заодно! Кешированием можно назвать все то, из-за чего мы не совершаем лишнюю суету и телодвижения. Если бы на компьютере отсутствовал кэш, то его работа замедлилась бы в разы.

Уверен, теперь вы понимаете значение и принцип работы кэша. Вот почему так важно наводить порядок на своем компьютере, если вы конечно не хотите замедлить его работу.

Схема работы кэша

Кэш – это специально отведенный небольшой участок памяти с большей скоростью обмена данными, чем у традиционной. Существует он ввиду несоответствия между вычислительными мощностями процессоров и скоростью считывания информации со стандартных накопителей памяти.

Прогресс требовал увеличения объемов для хранения данных , в то время как быстрота их обработки отставала с самого зарождения компьютеров. Именно из-за этого и был разработан такой «мост». Процесс занесения информации в кэш-память получил название «кэширование ». Собственно, поэтому и важно её своевременно очищать – для сохранения эффективности считывания.

Кэширование в браузерах

Зачастую, говоря о кэшировании, многие вспоминают о cache -файлах в браузерах. И неудивительно, так как их очистка – один из основных советов, который дают пользователям при возникновении ошибок.

Накапливаются они вместе с числом просмотренных сайтов – с них часть сведений загружается в кэш-память, преследуя этим две цели : ускорить общее время загрузки и уменьшить нагрузку на сетевой трафик. При повторном заходе на сайт, происходит проверка на актуальность данных между сервером и клиентом. Что должно быть сохранено, а что нет, решает создатель веб-страницы.

Кэш в Windows

В операционных системах Windows, файлы кэш-памяти занимают приличное пространство. Сохраняются разнообразные временные файлы , созданные после запуска или изменения какой-либо программы, превью изображений и музыкальных композиций, точки восстановления ОС.

Контролирует данный процесс, так называемый кэш-менеджер , который периодически избавляется от неактуальных ресурсов. Причем, именно эта периодичность и является ключевым фактором эффективной работы: если файлы удалять слишком часто, то система будет тратить время, считывая их вновь, а если слишком редко – попросту не останется места для новых сведений.

Кэш на андройде

На смартфонах с операционной системой Android ситуация выглядит похожим образом, за одним существенным «но» — объем предоставленной памяти значительно ниже , чем на персональном компьютере. Помимо этого, программы после запуска хранятся в трей-листе, откуда их потом можно заново развернуть , со всеми сохраненными изменениями, совершенными в последней сессии.

К сожалению, ОС не очень хорошо справляется с очисткой лишних файлов, из-за чего, при длительном пользовании, приложения могут работать некорректно , а само быстродействие телефона значительно снизится . Для предотвращения этого, рекомендуется использовать сторонние программы , которые производят очистку, например, Clean Master.

Всем пользователям хорошо известны такие элементы компьютера, как процессор, отвечающий за обработку данных, а также оперативная память (ОЗУ или RAM), отвечающая за их хранение. Но далеко не все, наверное, знают, что существует и кэш-память процессора(Cache CPU), то есть оперативная память самого процессора (так называемая сверхоперативная память).

В чем же состоит причина, которая побудила разработчиков компьютеров использовать специальную память для процессора? Разве возможностей ОЗУ для компьютера недостаточно?

Действительно, долгое время персональные компьютеры обходились без какой-либо кэш-памяти. Но, как известно, процессор – это самое быстродействующее устройство персонального компьютера и его скорость росла с каждым новым поколением CPU. В настоящее время его скорость измеряется миллиардами операций в секунду. В то же время стандартная оперативная память не столь значительно увеличила свое быстродействие за время своей эволюции.

Вообще говоря, существуют две основные технологии микросхем памяти – статическая память и динамическая память. Не углубляясь в подробности их устройства, скажем лишь, что статическая память, в отличие от динамической, не требует регенерации; кроме того, в статической памяти для одного бита информации используется 4-8 транзисторов, в то время как в динамической – 1-2 транзистора. Соответственно динамическая память гораздо дешевле статической, но в то же время и намного медленнее. В настоящее время микросхемы ОЗУ изготавливаются на основе динамической памяти.

Примерная эволюция соотношения скорости работы процессоров и ОЗУ:

Таким образом, если бы процессор брал все время информацию из оперативной памяти, то ему пришлось бы ждать медлительную динамическую память, и он все время бы простаивал. В том же случае, если бы в качестве ОЗУ использовалась статическая память, то стоимость компьютера возросла бы в несколько раз.

Именно поэтому был разработан разумный компромисс. Основная часть ОЗУ так и осталась динамической, в то время как у процессора появилась своя быстрая кэш-память, основанная на микросхемах статической памяти. Ее объем сравнительно невелик – например, объем кэш-памяти второго уровня составляет всего несколько мегабайт. Впрочем, тут стоить вспомнить о том, что вся оперативная память первых компьютеров IBM PC составляла меньше 1 МБ.

Кроме того, на целесообразность внедрения технологии кэширования влияет еще и тот фактор, что разные приложения, находящиеся в оперативной памяти, по-разному нагружают процессор, и, как следствие, существует немало данных, требующих приоритетной обработки по сравнению с остальными.

История кэш-памяти

Строго говоря, до того, как кэш-память перебралась на персоналки, она уже несколько десятилетий успешно использовалась в суперкомпьютерах.

Впервые кэш-память объемом всего в 16 КБ появилась в ПК на базе процессора i80386. На сегодняшний день современные процессоры используют различные уровни кэша, от первого (самый быстрый кэш самого маленького объема – как правило, 128 КБ) до третьего (самый медленный кэш самого большого объема – до десятков МБ).

Сначала внешняя кэш-память процессора размещалась на отдельном чипе. Со временем, однако, это привело к тому, что шина, расположенная между кэшем и процессором, стала узким местом, замедляющим обмен данными. В современных микропроцессорах и первый, и второй уровни кэш-памяти находятся в самом ядре процессора.

Долгое время в процессорах существовали всего два уровня кэша, но в CPU Intel Itanium впервые появилась кэш-память третьего уровня, общая для всех ядер процессора. Существуют и разработки процессоров с четырехуровневым кэшем.

Архитектуры и принципы работы кэша

На сегодняшний день известны два основных типа организации кэш-памяти, которые берут свое начало от первых теоретических разработок в области кибернетики – принстонская и гарвардская архитектуры. Принстонская архитектура подразумевает единое пространство памяти для хранения данных и команд, а гарвардская – раздельное. Большинство процессоров персональных компьютеров линейки x86 использует раздельный тип кэш-памяти. Кроме того, в современных процессорах появился также третий тип кэш-памяти – так называемый буфер ассоциативной трансляции, предназначенный для ускорения преобразования адресов виртуальной памяти операционной системы в адреса физической памяти.

Упрощенно схему взаимодействия кэш-памяти и процессора можно описать следующим образом. Сначала происходит проверка наличия нужной процессору информации в самом быстром - кэше первого уровня, затем - в кэше второго уровня, и.т.д. Если же нужной информации в каком-либо уровне кэша не оказалось, то говорят об ошибке, или промахе кэша. Если информации в кэше нет вообще, то процессору приходится брать ее из ОЗУ или даже из внешней памяти (с жесткого диска).

Порядок поиска процессором информации в памяти:

Именно таким образом Процессор осуществляет поиск инфоромации

Для управления работой кэш-памяти и ее взаимодействия с вычислительными блоками процессора, а также ОЗУ существует специальный контроллер.

Схема организации взаимодействия ядра процессора, кэша и ОЗУ:

Кэш-контроллер является ключевым элементом связи процессора, ОЗУ и Кэш-памяти

Следует отметить, что кэширование данных – это сложный процесс, в ходе которого используется множество технологий и математических алгоритмов. Среди базовых понятий, применяющихся при кэшировании, можно выделить методы записи кэша и архитектуру ассоциативности кэш-памяти.

Методы записи кэша

Существует два основных метода записи информации в кэш-память:

1. Метод write-back (обратная запись) – запись данных производится сначала в кэш, а затем, при наступлении определенных условий, и в ОЗУ.
2. Метод write-through (сквозная запись) – запись данных производится одновременно в ОЗУ и в кэш.

Архитектура ассоциативности кэш-памяти

Архитектура ассоциативности кэша определяет способ, при помощи которого данные из ОЗУ отображаются в кэше. Существуют следующие основные варианты архитектуры ассоциативности кэширования:

1. Кэш с прямым отображением – определенный участок кэша отвечает за определенный участок ОЗУ
2. Полностью ассоциативный кэш – любой участок кэша может ассоциироваться с любым участком ОЗУ
3. Смешанный кэш (наборно-ассоциативный)

На различных уровнях кэша обычно могут использоваться различные архитектуры ассоциативности кэша. Кэширование с прямым отображением ОЗУ является самым быстрым вариантом кэширования, поэтому эта архитектура обычно используется для кэшей большого объема. В свою очередь, полностью ассоциативный кэш обладает меньшим количеством ошибок кэширования (промахов).

Заключение

В этой статье вы познакомились с понятием кэш-памяти, архитектурой кэш-памяти и методами кэширования, узнали о том, как она влияет на производительность современного компьютера. Наличие кэш-памяти позволяет значительно оптимизировать работу процессора, уменьшить время его простоя, а, следовательно, и увеличить быстродействие всей системы.