何为缓存?

2023-05-16

一、缓存(cache)

1.概念:数据交换的缓冲区(称作Cache)
缓存是一块内存芯片,具有极快的存取速率,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器,是一个可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度很快。作用就是帮助硬件更快的运行。
2.多级缓存
缓存分为多级缓存,一级缓存是CPU第一层高速缓存。缓存只是内存中少部分数据的复制品,当CPU从缓存中找不到的时候,还是会到内存中去找,慢慢的将数据送入CPU,但是CPU会把内存中的数据复制到缓存中,下次就可以高速读取。所以一些访问频繁的数据会复制到缓存中,但最频繁的数据不是一成不变的,所以缓存中的数据需要经常按照一定的算法进行更换。
3.CPU读取顺序
CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。
4.缓存的种类
因为缓存往往使用的是RAM(断电即掉的非永久储存),所以在用完后还是会把文件送到硬盘等存储器里永久存储。电脑里最大的缓存就是内存条了,最快的是CPU上镶的L1和L2缓存,显卡的显存是给显卡运算芯片用的缓存,硬盘上也有16M或者32M的缓存。
5.命中
CPU在缓存中找到有用的数据,可以提高到90%,也就是说10%的数据只需要从内存中读取。
6.内存的速率
内存慢很多,快的内存能够达到几十兆就不错了,而CPU中的缓存,一秒钟能够存取、处理十亿条指令和数据(术语:CPU主频1G)
7.主频
在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,CPU温度超过一定限度后,CPU会出于自我保护而降频。

二、存储器的种类

1.RAM:掉电后,信息会消失。
(1)RAM的种类
RAM又分为两种,一种是静态的RAM,一种是动态的RAM,前者的速度要比后者的速度快的多,所以缓存通常都是静态的内存通常都是动态的,但是静态的RAM集成度低(存储同样的数据,静态RAM的体积是动态RAM体积的四倍),价格高。
(2)如何扩大缓存性能呢?
为了提高系统的性能和速度,必须要扩大缓存,但一味的扩大静态RAM又不现实,体积更大,价格也贵的要死,所以最后只能增加一个高速动态RAM缓存。这个缓存比静态RAM慢,但比动态RAM要快,所以静态RAM称为一级缓存,高动态RAM称为二级缓存。
███:SRAM静态随机存储器,DRAM动态随机存储器。
2.ROM:掉电后,信息也不会消失。称为只读内存。
(1)ROM所存数据,一般是装入整机前事先写好的。
(2)经常用于存储各种固定程序和数据,一旦储存资料,就无法改变或删除。
(3)制造成本低,一般用于电脑的开机启动(启动使用的BIOS芯片),计算机将C盘目录下的操作系统文件读取至内存。

注:
1.安卓中的ROM,就是安卓手机系统的一个程序包,类似于电脑的操作系统。
那为什么要叫ROM呢?这是因为手机系统必须保证其自身的完整性和稳定性,在被用户使用的时候不被用户和恶意程序改写其核心文件。
体现在安卓系统上就是root权限,默认没有root权限的话,是没有办法改写系统文件的,而手机操作系统的这个特性和只读内存十分相似,只不过是从软件层面上保持自身的不可改写罢了。
2.Android是一种以Linux为基础的开放源码操作系统
3.刷机:通俗地将就是给手机重装系统。

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