اگر تا کنون برای خود کامپیوتری تهیه کرده باشید، واژه « cache» برای شما آشنا خواهد بود. کامپیوترهای جدید دارای cache از نوع l1 و l2 می باشند. شاید در هنگام خرید یک کامپیوتر از طرف دوستانتان توصیه هائی به شما شده باشد مثلا: سعی کن از تراشه های celeron استفاده نکنی چون دارای cache نمی باشند! cache یک مفهوم کامپیوتری است که بر روی هر نوع کامپیوتر با یک شکل خاص وجود دارد. حافظه های cache، نرم افزارهای با قابلیت cache هارد دیسک و صفحات cache همه بنوعی از مفهوم caching استفاده می نمایند. حافظه مجازی که توسط سیستم های عامل ارائه می گردد نیز از مفهوم فوق استفاده می نماید. مبانی caching caching یک نکنولوژی استفاده شده برای زیر سیستم های حافظه، در کامپیوتر است.
مهمترین هدف یک cache افزایش سرعت و عملکرد کامپیوتر بدون تحمیل هزینه های اضافی برای تهیه سیستم است. با استفاده از cache عملیات کاربران با سرعت بیشتری انجام خواهد شد. کتابداری را در نظر بگیرید که در یک کتابخانه مسئول تحویل کتاب به متقاضیان است.
فرض کنید در سیستم فوق (درخواست و تحویل کتاب) از مفهوم cache استفاده نمی گردد. اولین متقاصی کتابی را درخواست می نماید(فرض شده است که متقاضی خود نمی تواند مستقیما کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه،بردارد)، کتابدار، کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه پیدا و در ادامه آن را تحویل متقاضی می نماید. متقاضی پس از ساعاتی مراجعه و کتاب را تحویل می دهد. کتابدار، کتاب تحویلی را مجددا در قفسه مربوطه قرار می دهد. پس از لحظاتی یک متقاضی دیگر مراجعه و همان کتاب قبلی را درخواست می نماید، کتابدار مجددا می بایست به بخش مربوطه در کتابخانه مراجعه و پس از بازیابی کتاب، آن را در اختیار متقاضی دوم قرار دهد.
کتابدار مکلف است برای تحویل هر کتاب (ولو کتاب هائی که فرکانس استفاده از آنان توسط متقاضیان زیاد باشد) به بخش مربوطه مراجعه و پس از یافتن کتاب آن را در اختیار متقاضیان قرار دهد. آیا روشی وجود دارد که با استناد به آن بتوان عملکرد و کارآئی کتابدار را بهبود بخشید ؟
در پاسخ به سوال فوق می توان با ایجاد یک سیستم cache برای کتابدار، کارآئی آن را افزایش داد. فرض کنید بخشی را با ظرفیت حداکثر 10 کتاب در مجاورت (نزدیکی) کتابدار آماده نمائیم. کتاب هائی که توسط متقاضیان برگردانده می شود، در بخش فوق ذخیره خواهند شد. مثال فوق را با در نظر گرفتن سیستم cache ایجاد شده برای کتابدار مجددا« دنبال می نمائیم. در ابتدای فعالیت روزانه، بخش cache خالی بوده و هنوز در آن کتابی قرار نگرفته است. اولین متفقاصی مراجعه و کتابی را درخواست می نماید. کتابدار باید به بخش مربوطه مراجعه و کتاب را از قفسه مربوطه برداشته و در اختیار متقاضی قرار دهد. متقاضی پس از تحویل کتاب، چند ساعت بعد مراجعه و کتاب را تحویل کتابدار خواهد داد. کتابدار، کتاب تحویلی را در بخش پیش بینی شده برای cache قرار می دهد. لحظاتی بعد متقاضی دیگر مراجعه و درخواست همان کتاب را می نماید.کتابدار در ابتدا بخش مربوط به cache را جستجو و در صورت یافتن کتاب، آن را به متقاضی تحویل خواهد داد. در این حالت ضرورتی به مراجعه کتابدار به بخش و قفسه های مربوطه نخواهد بود. دراین روش زمان تحویل کتاب به متقاضی بهبود چشمگیری پیدا خواهد کرد. در صورتیکه کتاب درخواستی توسط متقاضی در بخش cache کتابخانه نباشد، چه اتفاقی خواهد افتاد؟
در ابتدا مدت زمانی صرف خواهد شد که کتابدار به این اطمینان برسد که کتاب درخواستی در بخش cache موجود نمی باشد (جستجو) یکی از چالش های اصلی در رابطه با طراحی cache به حداقل رساندن زمان جستجو در cache است.سخت افزارهای جدید، زمان فوق را به صفر نزدیک کرده اند. پس از حصول اطمینان از عدم وجود کتاب در بخش cache، کتابدار باید با مراجعه به بخش مربوطه آن را انتخاب و در ادامه در اختیار متقاضی قرار دهد. با توجه به مثال فوق، چندین نکته مهم در رابطه با cache استنباط می گردد: تکنولوژی cache، استفاده از حافظه های سریع ولی کوچک، بمنظور افزایش سرعت یک حافظه کند ولی با حجم بالا است زمانیکه از cache استفاده می گردد، در ابتدا می بایست محتویات آن بمنظور یافتن اطلاعات مورد نظر بررسی گردد. فرآیند فوق را cache hit می گویند. در صورتیکه اطلاعات مورد نظر در cache موجود نباشند (cache miss)، کامپیوتر می بایست در انتظار تامین داده های خود از حافظه اصلی سیستم باشد (حافظه ای کند ولی با حجم بالا) اندازه cache محدود بوده وسعی می گردد که ظرفیت فوق حتی المقدور زیاد باشد، ولی بهرحال اندازه آن نسبت به رسانه های ذخیره سازی دیگر بسیار کم است. این امکان وجود خواهد داشت که از چندین لایه cache استفاده گردد. cache در کامپیوتر کامپیوتر، ماشینی است که زمان انجام کارها توسط آن با واحدهای خیلی کوچک اندازه گیری می گردد.زمانیکه ریزپردازنده قصد دستیابی به حافظه اصلی را داشته باشد، می بایست مدت زمانی معادل 60 نانوثانیه را برای این کار در نظر بگیرد. سرعت فوق بسیار بالا است ولی سرعت ریزپردازنده بمراتب بیشتر است. ریزپردازنده قادر به داشتن سیکل هائی به اندازه دو نانوثانیه است. تفاوت سرعت بین پردازنده و حافظه کاملا مشهود بوده و قطعا رضایت پردازنده در این خصوص کسب نخواهد شد. پردازنده باید تاوان کند بودن حافظه را خود بپردازد. انتظار پردازنده و هرز رفتن زمان مفید وی کوچکترین تاوانی است که باید پردازنده پذیرای آن باشد. بمنظور حل این مشکل، فرض کنید از یک نوع حاص حافظه، با ظرفیت کم ولی با سرعت بالا (30 نانوثانیه)، استفاده گردد. سرعت دستیابی به حافظه فوق دو مرتبه سریعتر نسبت به حافظه اصلی است.این نوع حافظه راl2 cache می نامند. فرض کنید از یک حافظه بمراتب سریعتر ولی با حجم کمتر استفاده و آن را مستقیما« با پردازنده اصلی درگیر نمود. سرعت دستیابی به حافظه فوق می بایست در حد و اندازه سرعت پردازنده باشد.این نوع حافظه ها را l1 cache می گویند. در کامپیوتر از زیرسیستمهای متفاوتی استفاده می گردد.از cache می توان در رابطه با اکثر زیر سیستمهای فوق استفاده تا کارآئی آنان افزایش یابد. تکنولوژی cache یکی از سوالاتی که ممکن است مطرح شود این است که چرا تمام حافظه کامپیوترها از نوع l1 cache نمی باشند تا دیگر ضرورتی به استفاده از cache وجود نداشته باشد؟ در پاسخ می توان گفت که اشکالی ندارد وهمه چیز هم بخوبی کار خواهد کرد ولی قیمت کامپیوتر بطرز قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت. ایده cache، استفاده از یک مقدار کم حافظه ولی با سرعت بالا(قیمت بالا) برای افزایش سرعت و کارآئی میزان زیادی حافظه ولی با سرعت پایین (قیمت ارزان) است. در طراحی یک کامپیوتر هدف فراهم کردن شرایط لازم برای فعالیت پردازنده با حداکثر توان و در سریعترین زمان است. یک تراشه 500 مگاهرتزی، در یک ثانیه پانصد میلیون مرتبه سیکل خود را خواهد داشت (هر سیکل در دونانوثانیه). بدون استفاده از l1 و l2 cache، دستیابی به حافظه حدودا 60 نانوثانیه طول خواهد کشید. بهرحال استفاده از cache اثرات مثبت خود را بدنبال داشته و باعث بهبود کارآئی پردازنده می گردد.اگر مقدار l2 cache معادل 256 کیلو بایت و ظرفیت حافظه اصلی معادل 64 مگابایت باشد، 256000 بایت مربوط به cache با استفاده از روش های موجود قادر به cache نمودن 64000000 بایت حافظه اصلی خواهند بود.
در ژرفای لینوکس
... بهتر است به هر 3 نظری داشته باشیم: میکروهسته میکروهسته تنها کارهای مشخصی را انجام می دهد: مدیریت پردازنده، حافظه و ipc ... میکروهسته ها ردپای کوچکی دارند (هزینه انجام کار) و حافظه و فضای مصرفی آنها بسیار پایین است ... میکروهسته ها، ویژگی های خوبی دارند که پرتابل بودن، حجم کم، حافظه مصرفی کم و امنیت از جمله آنهاست ... هسته یکپارچه هسته های یکپارچه درست نقطه مقابل میکروهسته ها هستند و نه تنها پردازنده، حافظه و ipc، بلکه چیزهای دیگری از جمله درایورهای دستگاه ها، مدیریت سیستم فایل و فراخوان های سیستمی را مدیریت می کنند ... از مشکلات این هسته، بزرگ بودن آن، مصرف حافظه بالا و امنیت پایین تر به دلیل اجرای همه چیز در حالت ناظر است ... پس از این که حافظه مجازی برای بهتر کردن قابلیت های چندوظیفگی توسعه پیدا کرد، سرنام vm در ابتدای فایل هسته قرار داده شد تا نشان دهد این هسته از حافظه مجازی پشتیبانی می کند ... تا مدت های زیادی هسته لینوکس vmlinux نامیده می شد تا این که آنقدر بزرگ شد که حافظه بوت آن فشرده شد و x آخر کلمه به دلیل فشرده شدن هسته با سیستم zlib، به z تغییر پیدا کرد؛ هر چند همیشه این روش فشرده سازی کاربرد ندارد و گاهی از lzma یا bzip2 استفاده می شود ... map برای استفاده در مدیریت حافظه به کار می رود تا زمانی که هسته به طور کامل بارگذاری شود ...
غیر قابل بازگشت!
... wipe swap file (پاکسازی فایل مبادله): فایل مبادله، یک فایل سیستمی ویندوز است که برای پشتیبانی از حافظه مجازی استفاده می شود ...
ویژگیهای task manager
... من همیشه از task manager استفاده میکنم تا بدانم میزان مصرف حافظه، پردازنده و شبکه به چه اندازهای است و یا میدانم که تعداد ابزارهایی که به طور معمول روی سیستم من در حال اجرا است 47 تا هستند، اگر زمانی عدد 47 به 48 یا 46 تغییر کند به سیستم و ویندوز مشکوک میشوم و دنبال اختلاف آن میگردم؛ چون زمانی که این عدد زیاد شده باشد یعنی برنامهای بدون خواسته من در حال اجراست و اگر این عدد کم شده باشد یعنی برنامهای بدون خواسته من از کار افتاده و این دو دلیل بر بروز مشکل در سیستم من هستند، یک FL_117547_LF و یا یک تروجان میتواند دلیل خوبی برای چنین حالتی باشد ... از دیگر ویژگیهای task manager نشان دادن میزان حافظه است اما شما نمیدانید که برنامه در حال اجرا، چقدر از حافظه سختافزاری و چقدر از حافظه مجازی شما را مصرف کرده برای این منظور به قسمت processes بروید و select columns را از منوی view انتخاب کنید و از پنجره باز شده گزینهvirtual FL_20247_LF size را انتخاب کنید و دکمه ok را کلیک کنید ... اکنون در منوی processes ستونی با عنوان vm size اضافه شده که میزان مصرف استفاده هر یک از برنامههای در حال اجرا از حافظه مجازی را نیز نمایش میدهد ...
همه چیز درباره حافظه جایگزین
... بیشتر کسانی که برای نخستین بار می خواهند لینوکس را نصب کنند، در بخش تعیین حافظه swap دچار سردرگمی می شوند ... از این رو، تلاش می شود زیر و بم این حافظه را بررسی کنیم ... لینوکس حافظه فیزیکی رم خود را به بخش های بزرگی به نام صفحه تقسیم می کند ... عملیات جابه جایی (swapping) عملیاتی است که یک صفحه از حافظه به روی یک فضای از پیش تعیین شده در دیسک سخت منتقل می شود ... دلیل این کار این است که آن فضا در حافظه خالی شده تا صفحه دیگری جایگزین آن شود ... میزان حافظه مجازی در لینوکس به مجموع حافظه فیزیکی و فضای سواپ گفته می شود ... نخست این که وقتی سیستم به حافظه بیشتری نیاز پیدا می کند، هسته صفحه هایی که کمتر استفاده شده است را جابه جا می کند و حافظه را برای برنامه ها و پروسس های فعلی آزاد می کند، به همین ترتیب برنامه های جاری اجازه اجرا شدن را پیدا می کنند ... دوم این که تعداد زیادی از صفحه ها توسط برنامه هایی اشغال می شود که تنها در مرحله استارت آپ اجرا می شوند و دیگر هیچ وقت اجرا نمی شوند، بدین ترتیب سیستم می تواند حافظه را برای دیگر برنامه ها آزاد کند ... در مقایسه با حافظه اصلی، دیسک ها خیلی کندتر هستند ... سرعت حافظه اصلی در مقیاس نانوثانیه است و سرعت دیسک ها در مقیاس میلی ثانیه، بنابراین دسترسی به دیسک ده هزار برابر کندتر از دسترسی به حافظه اصلی خواهد بود ...
هارد دیسک 42 ترابایتی راهی بازار شد
... شرکت sans digital که به صورت تخصصی در حوزه حافظه های مجازی کار می کند و سابقه طولانی در این زمینه دارد، هارددیسک خارجی جدیدی با نام accuraid ar442f4 ساخته که باعث شگفتی کاربران شد ... فارس- این حافظه مجازی که می تواند برای منابع داده(data center) مورد استفاده قرار گیرد، قادر است تا 42 ترابایت اطلاعات را در خود ذخیره کند ... در این هارددیسک از سیستم های ورودی usb یا esata استفاده نشده است، زیرا غول حافظه های خارجی جهان از طریق کانال های فیبری ارتباطات خود را با دیگر دستگاه های دیجیتالی برقرار می کند تا از این طریق نیاز به پهنای باند لازم نیز برطرف شود ...
ساخت اسپیکری با قابلیت روشن کردن میز کار
... شرکت تولیدکننده این چراغ ها اعلام کرده است که مدل جدید usb desk lamp را با حافظه مجازی برای ذخیره فایل های صوتی مورد علاقه کاربران تولید خواهد کرد ...
پرسش و پاسخ
... در زیر بوق های مختلف در 2 نوع مادربورد ارایه می شوند: کدهای بوق مادربورد نوع ami 1 - بوق: اشکال از dram است، بنابراین مشکلی در حافظه سیستم به وجود آمده است ... 2 - بوق: حافظه تعادل ندارد ... تساوی گردش در حافظه به درستی کار نمی کند ... 7 - بوق: حافظه مجازی با مشکل مواجه است ... 8 - بوق: حافظه کارت ویدئو مشکل دارد ... 11 بوق: cache در level 2 حافظه دچار مشکل شده است ... 1-1-3-2 یا 1-1-3-3 یا 1-1-3-4: اشکال از حافظه 64کیلوبایتی است ... 1-1-4-1: cache در level 2 حافظه دچار مشکل شده است ...
عرضه هارددیسک 42 ترابایتی
... این حافظه مجازی که می تواند برای منابع داده (data center) مورد استفاده قرار گیرد، قادر است تا 42 ترابایت اطلاعات را در خود ذخیره کند ... شرکت sans digital که به صورت تخصصی در حوزه حافظه های مجازی کار می کند و سابقه طولانی در این زمینه دارد، هارددیسک خارجی جدیدی با نام accuraid ar442f4 ساخته که می تواند باعث شگفتی کاربران شود ... این حافظه مجازی که می تواند برای منابع داده (data center) مورد استفاده قرار گیرد، قادر است تا 42 ترابایت اطلاعات را در خود ذخیره کند ... در این هارددیسک از سیستم های ورودی usb یا esata استفاده نشده زیرا غول حافظه های خارجی جهان از طریق کانال های فیبری ارتباطات خود را با دیگر دستگاه های دیجیتالی برقرار می کند تا از این طریق نیاز به پهنای باند لازم نیز برطرف شود ...
نکاتی برای افزایش عمر باتری لپ تاپ
... این کار به شما اجازه می دهد تا به جای اینکه سیستم مرتب از حافظه مجازی استفاده کند، پردازش ها را بیشتر با رم انجام دهید ... تا جایی که ممکن است سعی کنید که به جای درایو نوری از برنامه های درایو مجازی استفاده کنید ...
|
صفحه 1
|
2 | 3 | 4 |
|
