Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных

Распределяемая память

Разделяемая память (англ. Shared memory) является самым резвым средством обмена данными меж процессами.

В других средствах межпроцессового взаимодействия (IPC) обмен информацией меж процессами проходит через ядро, что приводит к переключению контекста меж процессом и ядром, т.е. к потерям производительности.

Техника разделяемой памяти позволяет производить обмен информацией через общий для Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных процессов сектор памяти без использования системных вызовов ядра. Сектор разделяемой памяти подключается в свободную часть виртуального адресного места процесса. Таким макаром, два различных процесса могут иметь различные адреса одной и той же ячейки присоединенной разделяемой памяти.

После сотворения разделяемого сектора памяти хоть какой из пользовательских процессов может Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных подсоединить его к собственному собственному виртуальному месту и работать с ним, как с обыденным сектором памяти. Недочетом такового обмена информацией является отсутствие любых средств синхронизации, но для преодоления этого недочета можно использовать технику семафоров.

Семафо́р (англ. semaphore) — объект, ограничивающий количество потоков, которые могут войти в данный участок кода. Определение Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных введено Эдсгером Дейкстрой. Семафоры употребляются для синхронизации и защиты передачи данных через разделяемую память, также для синхронизации работы процессов и потоков.

В операционной системе Windows для сотворения разделяемой памяти употребляется функция CreateSharedMemory[13] из пакета Win32-SDK. C другой стороны, может быть внедрение функций CreateFileMapping и MapViewOfFile[14] из MSDN.

Иерархия запоминающих Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных устройств. Принцип кэширования данных

Память вычислительной машины представляет собой иерархию запоминающих устройств (внутренние регистры микропроцессора, разные типы сверхоперативной и оперативки, диски, ленты), отличающихся средним временем доступа и ценой хранения данных в расчете на один бит (набросок 2.17). Юзеру хотелось бы иметь и недорогую и резвую память. Кэш-память представляет Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных некое компромиссное решение этой препядствия.

Рис. 2.17. Иерархия ЗУ

Кэш-память - это метод организации совместного функционирования 2-ух типов запоминающих устройств, отличающихся временем доступа и ценой хранения данных, который позволяет уменьшить среднее время доступа к данным за счет динамического копирования в "резвое" ЗУ более нередко применяемой инфы из "неспешного" ЗУ.

Кэш-памятью нередко именуют не Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных только лишь метод организации работы 2-ух типов запоминающих устройств, да и одно из устройств - "резвое" ЗУ. Оно стоит дороже и, обычно, имеет сравнимо маленькой объем.

Содержимое кэш-памяти представляет собой совокупа записей обо всех загруженных в нее элементах данных. Любая запись об элементе данных содержит в себе Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных адресок, который этот элемент данных имеет в оперативки, и управляющую информацию: признак модификации и признак воззвания к данным за некий последний период времени.

Рис. 2.18. Кэш-память

В системах, снаряженных кэш-памятью, каждый запрос к оперативки производится в согласовании со последующим методом:

  1. Просматривается содержимое кэш-памяти с целью определения, не находятся Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных ли нужные данные в кэш-памяти; кэш-память не является адресуемой, потому поиск подходящих данных осуществляется по содержимому - значению поля "адресок в оперативной памяти", взятому из запроса.
  2. Если данные обнаруживаются в кэш-памяти, то они считываются из нее, и итог передается в микропроцессор.
  3. Если подходящих данных нет, то Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных они вкупе со своим адресом копируются из оперативки в кэш-память, и итог выполнения запроса передается в микропроцессор. При копировании данных возможно окажется, что в кэш-памяти нет свободного места, тогда выбираются данные, к которым в последний период было меньше всего воззваний, для вытеснения из кэш-памяти. Если вытесняемые Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных данные были изменены за время нахождения в кэш-памяти, то они переписываются в оперативку. Если же эти данные не были изменены, то их место в кэш-памяти объявляется свободным.

На практике в кэш-память считывается не один элемент данных, к которому вышло воззвание, а целый блок данных, это наращивает возможность так именуемого Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных "попадания в кэш", другими словами нахождения подходящих данных в кэш-памяти.

В реальных системах возможность попадания в кэш составляет приблизительно 0,9. Высочайшее значение вероятности нахождения данных в кэш-памяти связано с наличием у данных беспристрастных параметров: пространственной и временной локальности.

Все прошлые рассуждения справедливы и для других пар запоминающих устройств, к примеру, для оперативки и наружной Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных памяти. В данном случае миниатюризируется среднее время доступа к данным, размещенным на диске, и роль кэш-памяти делает буфер в оперативки.

Особый файл.

Особый файл - фиктивный файл, ассоциируемый с любым устройством ввода-вывода, употребляется для унификации механизма доступа к файлам и наружным устройствам.

Особый файл устройства, либо просто файл Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных устройства (англ. special device file) — это один из типов файлов в UNIX-подобной операционной системе[1]. Особые файлы устройств содержат данные, нужные операционной системе для взаимодействия с физическими устройствами, такими как диски и дисководы, принтеры и факсы и т. п. Практически, особые файлы устройств являются указателями на драйверы устройств Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных, и когда процесс обращается к файлу устройств, он, на самом деле, работает с драйвером этого устройства[2].

Есть два типа файлов устройств: блочные (англ. block special files) и символьные (англ. character special files). Блочные файлы устройств употребляются для передачи данных, разделённых на пакеты фиксированной длины — блоки. А символьные Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных файлы устройств употребляются для небуферизованного обмена данными[1]. Большая часть устройств способно принимать и отправлять данные или блоками (блочные устройства), или сплошным потоком байтов (символьные устройства), но некие (такие как жёсткий диск) соединяют внутри себя обе эти способности. Работа с первым типом устройств вероятна или через блочные, или через символьные файлы, а Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных вот с последним типом — подходят и те, и другие.

Для того, чтоб операционная система могла найти файл устройства и получить некие свойства о самом устройстве, в файле содержатся 3 особых поля: класс устройства, старший номер устройства и младший номер устройства. Класс устройства докладывает символьное устройство либо блочное. В неких операционных системах Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных (к примеру, в Linux) есть и дополнительный класс устройств — небуферизованное символьное устройство. Не считая класса, есть ещё и тип устройства, который можно выяснить по старшему номеру, к примеру в Linux системе 1 значит оперативку, 2 — дисковод гибких дисков, 3 — 1-ый контроллер для жестких IDE-дисков, и т. д. В Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных различных операционных системах один и тот же старший номер может указывать на различные типы устройств. Для того, чтоб отличить два устройства 1-го класса и типа предусмотрели младший номер. Он употребляется для нумерации устройств с схожими старшими номерами. К примеру, если в компьютере 2 схожих дисковода, то особые файлы устройств для Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных их будут содержать один и тот же класс устройства, один и тот же старший номер, но вот младший номер у 1-го из их будет 0, а у другого — 1[2].

Файлы устройств располагаются в каталоге /dev либо в его подкаталогах.

Примеры содержимого

· /dev/sd буковка — жёсткий диск (в системах на ядре Linux)

· /dev/sd Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных буковка номер — раздел диска (в системах на ядре Linux)

· /dev/sr номер (/dev/scd номер) — CD-ROM

· /dev/eth номер — сетевые интерфейсы Ethernet

· /dev/wlan номер — сетевые интерфейсы Wireless

· /dev/lp номер — принтеры

· /dev/bus/usb/000/номер — устройство номер на шине USB первого контроллера (000) (в системах на ядре Linux)

· /dev/dsp — звуковой Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных вывод

· /dev/tty номер — текстовый терминал

· /dev/random — случайные данные (псевдоустройство)

· /dev/null — пусто (псевдоустройство)

· /dev/zero — нулевые байты (псевдоустройство)


idite-ot-menya-proklyatie-v-ogn-vechnij-ugotovannij-dyavolu-i-angelam-ego.html
idti-k-svoemu-geroyu-s-mislyu-i-za-mislyu.html
idti-tolko-vperyod-stremitsya-k-vershine-zaranee-znaya-chto-nikogda-tebe-eyo-ne-dostich.html