「キャッシュ」の包括的な理解と最適化

キャッシュの理解

オペレーティングシステムの役割は、システムのさまざまなリソースを合理的に割り当て、さまざまなプログラムの動作のための環境を提供することです。ハードウェアとアプリケーションソフトウェアの間の媒体として考えてください。メモリの管理はシステムの最も重要な責務であり、ブレードに制限されたメモリを作る方法、システム自身が必要とするメモリを確保する方法（クラッシュを防ぐために、これはwin2000とwinxpでは非常にうまく行われました）。 ）、さまざまなハードウェア接続のボトルネックを克服する方法。

この記事では、主にこのハードウェア接続のボトルネックについて説明します。コンピュータのメインハードウェア、ハードディスク、メモリ、プロセッサの速度は同じではないことを誰もが知っています。プロセッサの速度は非常に速く、メモリは2番目に、そしてハードディスクの速度は非常に遅いです（プロセッサに対して）。言われる、プロセッサによって与えられる指示によるタスクの処理、関連するデータはハードディスクから、メモリに転送されます、メモリとプロセッサ間のデータ転送の多くがあるでしょう、メモリ自体はデータを処理することができません、プロセッサとメモリが高速で動作するため、プロセッサによって処理されるために、彼らはしばしば何もしない、システムの全体的なパフォーマンスを大幅に低下させる、ハードディスクを待つ、再生することはできませんすべてのハードウェアの性能この問題を解決するために、優れたオペレーティングシステムは、この矛盾を軽減するためにこれらのハードウェア間の中間ステーションとして「キャッシュ」を持たなければならず、それによってある程度までシステムの性能を向上させる。システムのパフォーマンスは良くなります。だから「キャッシュ」を勉強することには意味があります。

上記の内容を読んだ後、「キャッシュ」について知らない友人はそれを理解するはずです。理解してすぐに応募する場所は、互換機を購入するときです。トレンドに追いつく必要はありません。P4プロセッサを購入する必要はありませんが、ボトルネックを減らすために7200 rpm（またはそれ以上）を購入するなど、より高速のハードドライブを購入する必要があります。プロセッサ、購入Celeronは良い、一般的には問題ありません、プロセッサはほとんどの時間アイドル状態です、時には多くの大きなタスクを扱うことは少し緊張するかもしれないとき、それを避けるために注意を払う。

ある意味で、メモリ自体はハードディスクとプロセッサの間のキャッシュであり、その役割はハードディスクとプロセッサの間の急激な矛盾を緩和することです。それが固定コンポーネントとして使用されるとき、それ自体がボトルネックを軽減するためにキャッシュされる必要があるオブジェクトになります。ハードディスクとプロセッサの関係は、ハードディスクとメモリの間、メモリとプロセッサの間の二重の関係になります。したがって、上記のボトルネックの処理はメモリの最適化に帰着します。つまり、ハードディスクとメモリの間のキャッシュを処理する方法は、プロセッサとメモリの間のキャッシュです。

オペレーティングシステムを理解したい人にとって、それを適切に最適化するために "キャッシュ"を理解することができることは不可欠なレッスンです。さらに、キャッシングの概念は非常に広範囲にわたります。ここでは特にメモリキャッシュについて言及します。

♠イエ小１１８人の家族のために
ページ1、最も「有名な」キャッシュされたページファイルは、速度の点で寛解率が、簡単に容量は、ハードディスクメモリが優れているが、メモリの容量にハードディスクよりも不可能であること、ではありません大量のデータを必要とし、大量のメモリを消費するプログラムを実行すると、メモリがいっぱいになります。プロセッサは常にタスクの処理に必要なデータを呼び出すだけなので、一時的に未使用のものをハードディスクに配置します。他の準備済みデータ（つまり、使用されているが当面使用されていないデータ）を最初に配置できます。あなたがそれを格納することができないならば、あなたはあなたのハードドライブにそれを置かなければなりません。メモリに入れられたデータが再び使われるとき、あなたはシステムがハードディスク上のデータを調整するのに長い時間待たなければなりません。たとえば、IEやOfficeを最初に開いたときは、開くのが非常に遅いのですが、閉じた後のほうがはるかに速くなるなど、システムの動作を感じることができます。メモリ、システムはメモリから直接データを直接取得する場合や、photoshopなどの大規模なソフトウェアを開いたときに、通常よりもOfficeを開くのが遅くなる場合があります。 Officeのデータをメモリに転送するには、メモリからフォトショップのデータを「どうぞ」してください。このプロセスがもっと多いと、開くのが遅くなります。
ページファイルを最適化する、あなたはいくつかを行うことができます：

1）システムディスクの外側にページファイルを置く、これは主にページファイルの連続性を維持するために、ハードディスクはデータをヘッドに基づいて読み取りますデータが磁性材料上で「読み取られる」とき、ページファイルは異なる物理的領域に配置され、そして磁気ヘッドはジャンプしてジャンプし、これは効率を助長するものではない。多くのシステムディスクファイルがあり、ページファイルはほぼ確実に連続的ではありません。別のディスクに移動してください。あなたがページファイルを移動するとき、あなたは元のファイルを削除する必要があることをあなたに思い出させるためにシステムはそれを自動的に削除しないでしょう。

2）ハードディスクが2つある場合は、ページファイルを高速のものの上に置くと、その理由が何度も述べられてきました。

3）最大ページファイル数と最小ページファイル数の設定原則。これら2つの値を等しくするように設定することを提案する人がたくさんいますが、それらがそれらの基準になっているかどうかはわかりません。我々は最初にそれらの二つの価値の意味を理解しなければなりません。通常の状況下では、メモリは実際には「いっぱい」ではなく、内部ストレージが一定レベルに達すると、一時的に未使用のデータの一部が自動的にハードディスクに書き込まれます。最小ページファイルは「ある程度」の特定の割合です。決定的な要因、最小ページファイルが大きい、比率が低い、そしてその逆、最大ページファイルが制限値である場合、多くのプログラムを開くと、メモリと最小ページファイルがいっぱいになり、自動的に最大ページファイルにオーバーフローします。したがって、2つを同じサイズに設定するのは不合理です。最小ページファイルは小さくする必要があります。そのため、メモリにできるだけ多くのデータを格納でき、効率が高く、最大ページファイルが大きくなるため、「フル」の状況を回避できます。

4）winxpは、5,6 Mのメモリを持っていても4Gのメモリをサポートするようになりました。ページファイルは必要ないので、ページファイルを無効にすることができます。レジストリエディタのHKEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSetControlSession Managerメモリ管理に移動し、DisablePagingExecutiveを1の値で見つけます。

♠イエ5）同じレジストリエディタの場所にシャットダウン時にClearPageFileAtShutdownがあります（シャットダウン時にページファイルをクリアする）、ここで述べた "クリア"ページファイル（つまり仮想メモリ）はハードディスクからのものではありませんpagefile .sysファイルは完全に削除されますが、 "clean"されて最適化されているので、次回Win2Kが仮想メモリを使用するときに備えておくとよいでしょう。ページファイルの残りのデータは、あなたが知りたくないかもしれない特別なツールで読むことができます。これを行うためのコストは、システム時間が長くなることです。値を1に設定してください。

6）Cを学んだ友人は、メモリを操作するという概念を持つべきですタスクが完了した後、free関数を使ってメモリを解放しますが、まったく設計されていないソフトウェアがたくさんあります。この場合、無駄なデータがメモリを占有することになりますこの場合、一部のメモリ最適化ソフトウェアを使用して、ソフトウェアにメモリ解放のアクションを完了させることができます。

2は、以下で説明する、といくつかのよく知られているキャッシュを最適化しない：

を1）メモリを介してハード・ディスク・キャッシュ・システム（システム・キャッシュ）にデータを読み取り、それはメモリ内の特定領域の位置でありますハードディスクとメモリ間の速度の不均衡を緩和するために使用されます。これはハードディスクからデータを読み出す速度と引き換えにメモリリソースを犠牲にすることに基づいているので、システムはハードディスクから必要なデータを先読みすることができ、システムの待ち時間を減らすことができます。メモリが5,600 Mのように非常に大きい場合は、ページファイルを閉じる上記の方法に加えて、システムキャッシュを使用することもできます。これを行うには、レジストリエディタに移動します。HKEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSetControlSession Managerメモリ管理、LargeSystemCacheを検索し（大きなシステムキャッシュを有効にする）、その値を1に設定します。

この設定の後、systemcacheは4Mから8Mに増加し、その後win2000とwinxpになります。この値は動的です。メモリが足りない場合は、systemcacheが占有するスペースをそれに応じて調整できます。

2）プロセッサがメモリからデータを読み取るためのキャッシュは何ですか？これは2次データのアドバンスト・キャッシュ（バッファー）であり、メモリー内のスペースも占有するため、大容量のメモリーを持ってからこの値を設定するのが最善です。また、次のようにレジストリに設定する必要があります。HKEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSetControlSession Managerメモリ管理を入力し、SecondLevelDataCacheを見つけます。デフォルトは256で、大容量メモリは512に設定されています。

まあ、上記の説明の後、私はキャッシュとオペレーティングシステムの理解を深めることである友人のための最も重要な利益を考えて、最適化された方法として、私は認めざるを得ない普通の友達ではありませんもちろん、演奏するのもとても面白いです。