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系统缓存是怎么回事儿

发布时间: 2022-01-12 08:43:40

Ⅰ 系统缓存到底是什么意思啊

系统缓存
较慢的CPU频率 较快的CPU频率

如果将CPU比作一个城里的家具厂,而将存储系统比作郊区的木料厂,那么实际情况就是木料厂离家具厂越来越远,即使使用更大的卡车来运送木料,家具厂也得停工来等待木料送来。

在这样的情况下,一种解决方法是在市区建立一个小型仓库,在里面放置一些家具厂最常用到的木料。这个仓库实际上就是家具厂的“Cache”,家具厂就可以从仓库不停的及时运送需要的木料。当然,仓库越大,存放的木料越多,效果就越好,因为这样即使是些不常用的东西也可以在仓库里找到。如果我们需要的木料仓库里没有,就要从城外的木料厂里继续找,而家具厂就得等着了。

我想现在大家已经明白了我的意思,仓库就相对于L1缓存,可以由CPU及时快速的读写,所以存储的是CPU最常用代码和数据(后面我们会介绍一下如何挑选“最常用”)。L1缓存的速度比系统内存快的多是因为使用的是SRAM,这种内存单芯片使用四到六个晶体管。这也使得SRAM的造价相当的高,所以不能拿来用在整个存储系统上。

在大多数CPU上,L1缓存和核心一起在一块芯片上。如果在我们家具厂的例子中,就好比工厂和仓库在同一条街上。这样的设计使CPU可以从最近最快的地方得到数据,但是也使得“城外的木料厂”到“仓库”和到“家具厂”的距离差不多远。这样如果CPU需要的数据不在L1缓存中,也就是“Cache Miss”,从存储设备取数据就要很长时间了。处理器速度越快,两者之间的差距就越大。如果使用Pentium4那样的高频率处理器,从内存中取得数据就相当于“木料厂”位于另一个国家。

Ⅱ "缓存"是怎么一回事

缓存简介
CPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。

缓存是为了解决CPU速度和内存速度的速度差异问题。内存中被CPU访问最频繁的数据和指令被复制入CPU中的缓存,这样CPU就可以不经常到象“蜗牛”一样慢的内存中去取数据了,CPU只要到缓存中去取就行了,而缓存的速度要比内存快很多。

这里要特别指出的是:
1.因为缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速度就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。

2.因为随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,现在又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的。

缓存的工作原理
缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。

正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高(大多数CPU可达90%左右),也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中,只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间,也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说,CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。

一级缓存和二级缓存
为了分清这两个概念,我们先了解一下RAM 。RAM和ROM相对的,RAM是掉电以后,其中的信息就消失那一种,ROM在掉电以后信息也不会消失那一种。

RAM又分两种,一种是静态RAM,SRAM;一种是动态RAM,DRAM。前者的存储速度要比后者快得多,我们现在使用的内存一般都是动态RAM。

有的菜鸟就说了,为了增加系统的速度,把缓存扩大不就行了吗,扩大的越大,缓存的数据越多,系统不就越快了吗?缓存通常都是静态RAM,速度是非常的快, 但是静态RAM集成度低(存储相同的数据,静态RAM的体积是动态RAM的6倍), 价格高(同容量的静态RAM是动态RAM的四倍), 由此可见,扩大静态RAM作为缓存是一个非常愚蠢的行为, 但是为了提高系统的性能和速度,我们必须要扩大缓存, 这样就有了一个折中的方法,不扩大原来的静态RAM缓存,而是增加一些高速动态RAM做为缓存, 这些高速动态RAM速度要比常规动态RAM快,但比原来的静态RAM缓存慢, 我们把原来的静态ram缓存叫一级缓存,而把后来增加的动态RAM叫二级缓存。

一级缓存和二级缓存中的内容都是内存中访问频率高的数据的复制品(映射),它们的存在都是为了减少高速CPU对慢速内存的访问。 通常CPU找数据或指令的顺序是:先到一级缓存中找,找不到再到二级缓存中找,如果还找不到就只有到内存中找了。

缓存的技术发展
最早先的CPU缓存是个整体的,而且容量很低,英特尔公司从Pentium时代开始把缓存进行了分类。当时集成在CPU内核中的缓存已不足以满足CPU的需求,而制造工艺上的限制又不能大幅度提高缓存的容量。因此出现了集成在与CPU同一块电路板上或主板上的缓存,此时就把 CPU内核集成的缓存称为一级缓存,而外部的称为二级缓存。一级缓存中还分数据缓存(Data Cache,D-Cache)和指令缓存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被CPU访问,减少了争用Cache所造成的冲突,提高了处理器效能。英特尔公司在推出Pentium 4处理器时,用新增的一种一级追踪缓存替代指令缓存,容量为12KμOps,表示能存储12K条微指令。

随着CPU制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在CPU内核中,容量也在逐年提升。现在再用集成在CPU内部与否来定义一、二级缓存,已不确切。而且随着二级缓存被集成入CPU内核中,以往二级缓存与CPU大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为CPU提供更高的传输速度。

二级缓存是CPU性能表现的关键之一,在CPU核心不变化的情况下,增加二级缓存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二级缓存上有差异,由此可见二级缓存对于CPU的重要性。

CPU在缓存中找到有用的数据被称为命中,当缓存中没有CPU所需的数据时(这时称为未命中),CPU才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的CPU中,读取一级缓存的命中率为80%。也就是说CPU一级缓存中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从二级缓存中读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在80%左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。目前的较高端的CPU中,还会带有三级缓存,它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。

为了保证CPU访问时有较高的命中率,缓存中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(LRU算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器,LRU算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率。

CPU产品中,一级缓存的容量基本在4KB到64KB之间,二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB、4MB等。一级缓存容量各产品之间相差不大,而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。二级缓存容量的提升是由CPU制造工艺所决定的,容量增大必然导致CPU内部晶体管数的增加,要在有限的CPU面积上集成更大的缓存,对制造工艺的要求也就越高。
现在主流的CPU二级缓存都在2MB左右,其中英特尔公司07年相继推出了台式机用的4MB、6MB二级缓存的高性能CPU,不过价格也是相对比较高的,对于对配置要求不是太高的朋友,一般的2MB二级缓存的双核CPU基本也可以满足日常上网需要了。

cache
buffer

其实很多问题还是自己搜下吧

Ⅲ 系统缓存是什么

系统缓存分为:实际的和虚拟的两种。
实际的指的就是物理的,存在cpu上的一级,二级缓存了,物理缓存一般都比较小的
虚拟的就是用户根据自己的机器配置不同创建的,一般大小为内存的1.5倍是硬盘上划的一部分空间
对了,2楼那为说的对,就是缓冲作用,就像一个人直接到不了100楼那样,是要过度的,cpu与内存存在速度差异,用缓存来过度
·更多资料
许多人认为,“缓存”是内存的一部分
许多技术文章都是这样教授的
但是还是有很多人不知道缓存在什么地方,缓存是做什么用的
其实,缓存是cpu的一部分,它存在于cpu中
cpu存取数据的速度非常的快,一秒钟能够存取、处理十亿条指令和数据(术语:cpu主频1g),而内存就慢很多,快的内存能够达到几十兆就不错了,可见两者的速度差异是多么的大
缓存是为了解决cpu速度和内存速度的速度差异问题
内存中被cpu访问最频繁的数据和指令被复制入cpu中的缓存,这样cpu就可以不经常到象“蜗牛”一样慢的内存中去取数据了,cpu只要到缓存中去取就行了,而缓存的速度要比内存快很多
这里要特别指出的是:
1.因为缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以cpu到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时cpu还是会到内存中去找数据,这样系统的速度就慢下来了,不过cpu会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。
2.因为随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,现在又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的
3.关于一级缓存和二级缓存
为了分清这两个概念,我们先了解一下ram
ram和rom相对的,ram是掉电以后,其中才信息就消失那一种,rom在掉电以后信息也不会消失那一种
ram又分两种,
一种是静态ram,sram;一种是动态ram,dram。前者的存储速度要比后者快得多,我们现在使用的内存一般都是动态ram。
有的菜鸟就说了,为了增加系统的速度,把缓存扩大不就行了吗,扩大的越大,缓存的数据越多,系统不就越快了吗
缓存通常都是静态ram,速度是非常的快,
但是静态ram集成度低(存储相同的数据,静态ram的体积是动态ram的6倍),
价格高(同容量的静态ram是动态ram的四倍),
由此可见,扩大静态ram作为缓存是一个非常愚蠢的行为,
但是为了提高系统的性能和速度,我们必须要扩大缓存,
这样就有了一个折中的方法,不扩大原来的静态ram缓存,而是增加一些高速动态ram做为缓存,
这些高速动态ram速度要比常规动态ram快,但比原来的静态ram缓存慢,
我们把原来的静态ram缓存叫一级缓存,而把后来增加的动态ram叫二级缓存。
一级缓存和二级缓存中的内容都是内存中访问频率高的数据的复制品(映射),它们的存在都是为了减少高速cpu对慢速内存的访问。
通常cpu找数据或指令的顺序是:先到一级缓存中找,找不到再到二级缓存中找,如果还找不到就只有到内存中找了

Ⅳ 手机的系统缓存是什么是怎样形成的有什么作用

缓存指:是系统运行时产生临时文件交换区,手机把最常用的文件从存储器里提出来临时放在

缓存里,就像把工具和材料搬上工作台一样,这样会比用时现去仓库取更方便。是系统运行时

产生的零时文件,作用是提升系统运行速度,删除了自然速度会变慢,但是系统重新生成了运

行速度又会恢复。

缓存形成:因为缓存往往使用的是RAM(断电即掉的非永久储存),所以在忙完后还是会把文

件送到手机存储器里,千万不能把缓存理解成一个东西,它是一种处理方式的统称。

缓存作用:缓存是为了解决CPU速度和内存速度的速度差异问题 。

Ⅳ 什么是缓存什么是系统缓存

缓存就是用来加速软件运行的存储。如由于硬盘速度比内存慢因此运算需要经常用到的东西放到内存中做缓存。数据库中的常用数据如代码表,可以先从数据库读出来,放到应用服务器端的缓存软件中作为缓存加快应用服务器读取速度。
缓存是一张非常常用的性能优化方法。常用缓存软件有ehcache,memcache,redis等

Ⅵ 系统缓存起什么作用

理解缓存

操作系统的任务主要是合理地调配系统的各种资源,为各种程序的运行提供环境,它可以看作是硬件和应用软件之间的一个媒介。其中对内存的管理是系统的最主要的职责,怎么样使有限的内存用在刀刃上,怎么要保证系统本身所需的内存(以防止死机,在win2000和winxp里这一点已经做的非常好了),怎样克服各种硬件连接的瓶颈。

本文主要就这种硬件连接的瓶颈问题展开一些讨论。大家知道计算机的主要硬件,硬盘,内存和处理器之间的速度是不一样的,其中处理器的速度是非常快的,内存次之,而硬盘的速度是很慢的(相对于处理器来说),一件任务的处理要通过处理器给出的指令,把相关数据从硬盘里调出来,到内存,在内存和处理器之间还会有许多数据的传输,内存本身不能处理数据,要通过处理器来处理,当他们一起工作的时候,由于处理器和内存工作得快,它们常在把事做完了没事做了,要等硬盘,这样就大大降低了系统的整体性能,不能发挥所有硬件的性能。为了解决这个问题,一个优秀的操作系统必然要有“缓存”来作为这些硬件之间的一个中间站,来缓和这种矛盾,从而一定程度上提高系统的性能,“缓存”处理的越好,系统的性能发挥的越好。所以研究“缓存”就有了它的意义。

看了上面的内容,以前对“缓存”没有认识的朋友应该理解它了。理解之后马上可以应用的地方就是在自购兼容机的时候。大家大可不必去追赶潮流,买什么P4处理器,而应该买一个快一点的硬盘,比如买个7200转的(或更快的),以减少瓶颈的矛盾。处理器吗,买赛扬好了,一般是没问题的,处理器大多数时候是闲着的,有时处理很多个大任务时可能会有些紧张,注意避免就可以了。

从某种角度讲,内存本身是硬盘和处理器之间的一个缓存,它的作用是缓解硬盘和处理器之间的尖锐矛盾的。当它被作为一个固定的部件后,它本身也成了需要用缓存来缓解瓶颈的对象。它对处理器和硬盘夹在中间,是他们的必经之路,硬盘与处理器之间的关系成了硬盘与内存和内存与处理器之间的双重关系。所以上面提到的瓶颈问题的处理归结为对内存的优化,即怎样处理好硬盘与内存之间的缓存很处理器与内存之间的缓存。

对于一个想了解操作系统的人来说,能够理解“缓存”对对它做适当的优化是比不可少的一节课。另外再不从一下,缓存的概念是很广泛的,这里专指内存的缓存。
缓存的优化

操作系统本身已经有了很多优化措施,而我们只能在它的优化措施的基础上根据我们的实际情况来优化。

1,最“着名”的缓存是页面文件,这个倒不是缓解速度的,而是缓解容量的,在速度上,硬盘不如内存,但是容量上,内存是不可能跟硬盘比的,当你运行一个程序需要大量数据,占有大量内存时,内存就要被塞满,怎么办呢?把那些暂时不用的放到硬盘里去,因为处理器总是只调用处理一个任务所需的数据,其他的准备的数据(就是那些可能要用的,但暂时还不用的)可以先放一放,如果内存放不下,就只好放到硬盘了。但是这样做是有代价的,当放到内存的数据重新要被使用时,你就得等很长时间等系统把在硬盘中得数据调上来。其实你可以感受到系统的这些动作,比如你打开IE或Office,第一次打开是很慢的,但是关闭后马上再打开就快很多,这是因为这时数据还没被系统“请”出内存,系统从内存中直接取得数据自然快了;另一个情况,当你开了一个photoshop这样的大软件,这时打开Office要比平时还慢一点,这是因为内存本来被photoshop占领着,要调入Office的数据到内存就必须把photoshop的数据“请”出内存,多了这个过程,打开自然要慢一些。

优化页面文件,可以做一下几条:

1)把页面文件放到系统盘之外,这样做主要是为了保持页面文件的连续性,硬盘读取数据是靠磁头在磁性物质上“读”得到数据的,页面文件放在物理上的不同区域,磁头就要跳来跳去,自然不利于效率。系统盘文件众多,页面文件几乎肯定不连续。所以要把它移到其他盘。要提醒一点,当你移动好页面文件后,要把原来的删除掉,系统不会自动删除。

2)如果有两个硬盘,把页面文件放在转速快的那个,原因上面已讲了很多遍了。

3)最大最小页面文件的设置原则。有很多人建议将这两个值设置成相等的,我不知道他们是那里来的依据,其实这样设置是不合理的。我们先要知道他们两个值的意义。一般情况下,内存是不会真的“塞满”,它会在内存储量到达一定程度时自动将一部分暂时不用的数据放到硬盘,最小页面文件是所说的“一定程度”的具体比例的决定因素,最小页面文件大,比例就低,反之则相反;最大页面文件是极限值,有时你开了很多程序,内存和最小页面文件都满了,就自动溢出到最大页面文件。所以,将两者设为一样大是不合理的。最小页面文件要小一些,这样能够在内存中尽可能存更多的数据,效率就高,最大页面文件大一些,以免出现“全满”的的情况。

4)winxp现在支持4G内存,哪怕你有5,6百M的内存,你都不需页面文件了,这时可以把页面文件禁掉。到注册表编辑器HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\ControlSession Manager \Memory Management下,找到DisablePagingExecutive(禁用页面文件)设其值为1。
5)在同上的注册表编辑器位置上有个ClearPageFileAtShutdown(关机时清除页面文件),这里所说的“清除”页面文件(即虚拟内存)并非是指从硬盘上完全删除pagefile .sys这个文件,而是对其进行“清洗”和整理,从而为下次启动Win2K更好地利用虚拟内存作好准备。这样做还有利于安全,页面文件上的残留的数据是可以用特殊的工具读到的,而这些数据你可能并不想让人知道。这样做的代价是关闭系统时间会加长。 将其值设为1即可。

6)学过C的朋友们应该对操作内存有个概念,一个任务完成后,要用free函数来释放内存,但有很多软件在设计的时候,并没有在所有环节都这样做,这会造成无用的数据占据内存,对这种情况可以使用一些内存优化软件,让这钟软件来完成释放内存的动作。

2,下面介绍和优化一些不着名的缓存:

1)内存读取硬盘数据要经过一个系统缓存(system cache),它的位置是在内存的特定区域,它是用来缓解硬盘与内存之间的速度不平衡的。它是以牺牲内存资源来换取从硬盘读取数据时的速度的,有了这块缓存,系统能从硬盘预读所需的数据,减少系统等待的时间。如果你的内存很大,比如5,6百M,那么你除了可以采取上面说的关闭页面文件的方法外,还可以起用打的系统缓存。做法如下,进入注册表编辑器: HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\ControlSession Manager \Memory Management,找到LargeSystemCache(启用大的系统缓存),将它的值设为1就可以了。

这样设置了后,systemcache从4M增加到8M,再win2000和winxp中,这个值是动态的,如果内存不足,systemcache占据的空间可以自动相应调整。

2)处理器从内存读取数据的缓存是什么呢?是二级数据高级缓存(缓冲),同样它也要在内存中占一个空间,所以最好是有了大内存之后再设置这个值。也需再注册表里设置,方法如下:进入 HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\ControlSession Manager \Memory Management ,找到 SecondLevelDataCache,默认为256,大内存设为512。

好了经过了上面的介绍,我想对朋友们来说最重要收获的是加深了对缓存和操作系统的认识,至于优化的方法,我得承认一般的朋友是用不着去做的,当然“玩”一下也是很有意思的。

Ⅶ 请问系统缓存是什么东西,位于哪里

XP:浏览器里面点工具——Internet选项——浏览历史记录——设置——查看文件
win7:C:\Users\(你的用户名)\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files
或者 ---- 浏览器里面点工具——Internet选项——浏览历史记录——设置——查看文件
就是所有的文件在打开之前都要在这里预存,特别是图像文件,然后应用程序在打开预存的文件。

你能不能给个截图?我的任务管理器上没有你说的什么

Ⅷ 任务管理器中的系统缓存是什么

系统缓存就是pagefile.sys这个文件就是
这个文件是系统的隐藏文件
有些病毒会装成这个文件,但是后缀是不一样的,这个后缀是SYS
而一般病毒文件的后缀是PIF,的图标文件,或是EXE的执行文件