Что такое кэш браузера. Кэш-память процессора. Уровни и принципы функционирования

Схема работы кэша

Кэш – это специально отведенный небольшой участок памяти с большей скоростью обмена данными, чем у традиционной. Существует он ввиду несоответствия между вычислительными мощностями процессоров и скоростью считывания информации со стандартных накопителей памяти.

Прогресс требовал увеличения объемов для хранения данных , в то время как быстрота их обработки отставала с самого зарождения компьютеров. Именно из-за этого и был разработан такой «мост». Процесс занесения информации в кэш-память получил название «кэширование ». Собственно, поэтому и важно её своевременно очищать – для сохранения эффективности считывания.

Кэширование в браузерах

Зачастую, говоря о кэшировании, многие вспоминают о cache -файлах в браузерах. И неудивительно, так как их очистка – один из основных советов, который дают пользователям при возникновении ошибок.

Накапливаются они вместе с числом просмотренных сайтов – с них часть сведений загружается в кэш-память, преследуя этим две цели : ускорить общее время загрузки и уменьшить нагрузку на сетевой трафик. При повторном заходе на сайт, происходит проверка на актуальность данных между сервером и клиентом. Что должно быть сохранено, а что нет, решает создатель веб-страницы.

Кэш в Windows

В операционных системах Windows, файлы кэш-памяти занимают приличное пространство. Сохраняются разнообразные временные файлы , созданные после запуска или изменения какой-либо программы, превью изображений и музыкальных композиций, точки восстановления ОС.

Контролирует данный процесс, так называемый кэш-менеджер , который периодически избавляется от неактуальных ресурсов. Причем, именно эта периодичность и является ключевым фактором эффективной работы: если файлы удалять слишком часто, то система будет тратить время, считывая их вновь, а если слишком редко – попросту не останется места для новых сведений.

Кэш на андройде

На смартфонах с операционной системой Android ситуация выглядит похожим образом, за одним существенным «но» — объем предоставленной памяти значительно ниже , чем на персональном компьютере. Помимо этого, программы после запуска хранятся в трей-листе, откуда их потом можно заново развернуть , со всеми сохраненными изменениями, совершенными в последней сессии.

К сожалению, ОС не очень хорошо справляется с очисткой лишних файлов, из-за чего, при длительном пользовании, приложения могут работать некорректно , а само быстродействие телефона значительно снизится . Для предотвращения этого, рекомендуется использовать сторонние программы , которые производят очистку, например, Clean Master.

Что такое кеш?

Кэш или кеш - это специальное место на жестком диске компьютера, куда сохраняются ранее посещенные страницы, изображения и любые другие данные с просмотренных интернет-страниц.

На практике это выглядит так: вы просматриваете различные сайты в сети. Когда какая-либо страница открывается в браузере впервые, то вся информация со страницы (текст, графика, видео ролики) загружается с сервера, на котором располагается сайт.

Если владелец ресурса подключил кэширование, то после первого визита информация со страницы будет сохраняться на жестком диске в специальной папке, которая и называется кэш. Когда вы посетите такой сайт еще раз, то браузер проверит содержимое сайта и загрузит только новую информацию. Остальные данные для отображения страницы будут взяты именно из кэша.

Зачем вообще нужен кэш? Дело в том, что его использование позволяет значительно повысить скорость загрузки сайтов и уменьшить нагрузку на интернет-соединение.

Зачем чистить кэш?

Есть несколько причин, по которым нужно периодически чистить кэш всем, кто просматривает сайты в интернете.

1) Как уже было сказано, кэш - это место на жестком диске. Если кэш долго не чиститься и при этом посещается много сайтов, то кэш будет занимать довольно много места - даже до нескольких гигабайт! Это может сказаться на скорости работы вашего компьютера.

2) Кэш нужно чистить в целях безопасности. Злоумышленники могут взломать компьютер через кэш.

3) Для поддержки актуальности данных. Если вы не чистите периодически кэш, то можете пропустить различные обновления на сайтах.

4) Для корректной работы онлайн-сервисов и приложений. Например, нашим клиентам в MyOwnConference мы советуем чистить кэш браузера, если возникают проблемы на стороне пользователя.

Как чистить кэш?

Алгоритм чистки кэша зависит от каждого конкретного браузера.

Очистка кэша в браузере Google Chrome

2. Выберите пункт «Настройки».

3. В открывшемся меню нажмите пункт «Показать дополнительные настройки» и кнопку «Очистить историю».

4. В появившемся окне выберите из списка период, за который необходимо удалить кэш, например «за все время».

5. Установите флажок напротив строк «Файлы cookie, а также другие данные сайтов и плагинов», «Изображения и другие файлы, сохраненные в кэше» и «История просмотров». Уберите флажки напротив других пунктов.

6. Нажмите «Очистить историю».

Также вы можете посмотреть видеоурок по очистке кэша в Google Chrome.

Очистка кэша в браузере Mozilla Firefox

1. Откройте меню браузера, расположенное в правом верхнем углу.

2. Выберите пункт «Настройки» и раздел «Приватность».

4. В поле «Удалить» выберите из списка период, за который необходимо удалить кэш.

5. Убедитесь, что активна только строка «Кэш».

6. Нажмите кнопку «Удалить сейчас».

Как вы знаете, на компьютере систематически скапливается большое количество «цифрового мусора», который периодически приходится чистить. И одно из самых «замусоренных» мест – файловый кэш, который служит для ускорения работы приложений и «железа». Давайте разберемся с назначением кэша и принципами его работы.

Кэш-память – что это такое?

Мудреным словом «кэш» (от англ. «Cache» — запас) принято называть промежуточное хранилище информации с более высокой скоростью доступа, чем к оперативной памяти (или винчестеру). Такая память имеется у приложений и оборудования:

Принцип работы кэша

Давайте попробуем разобраться в работе кэша на простом примере офисного сотрудника. Некоторые документы и папки в течение рабочего дня используются постоянно, они лежат на столе (стол – это кэш-память). Найти такой документ можно очень быстро – просто взять его рукой.

Рядом со столом стоит шкаф (оперативная память), где также хранятся документы. Чтобы взять какой-либо из них, нужно встать из-за стола и подойти к шкафу (время доступа к данным немножко больше).

Если сотрудник сейчас не использует документы, папки сдаются в архив, находящийся в другом помещении (сохранение информации на жесткий диск).

От площади рабочего стола (объема кэша) зависит количество папок, которые на нем можно разместить и доступ клерка к информации.

Если бумаг на столе скапливается слишком много, работник начинает в них путаться, соответственно некоторые папки нужно убрать со стола (очистить кэш).

Можно несколько ускорить процесс доступа клерка к документам, выделив ему в помощь секретаря, который будет приносить ему папки из шкафа (выделение операционной системой части ОЗУ для кэширования данных).

Работник должен следить за актуальностью документов и держать свой стол в порядке (необходимость периодической очистки кэша).

Термин кэш (или кеш ) имеет в русском языке два определения.

Первое происходит от английского cache («тайник»). Кэш позволяет значительно сократить время получения доступа к данным компьютерной системы в целом, жёстких дисков, веб-браузера и прочего (то есть быстрее открываются изображения, веб-страницы, сообщения в мессенджере и т. д.). Это промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью. Доступ к данным в кэше осуществляется быстрее, чем выборка исходных данных из более медленной памяти или удаленного источника, однако её объём существенно ограничен по сравнению с хранилищем исходных данных.

Подробнее рассматривая, можно сказать, что это тип памяти, предназначенный для ускорения обращения к данным, содержащимся постоянно в основной памяти с меньшей скоростью доступа. Кэш состоит из набора записей, каждая из них ассоциирована с небольшой частью данных, которая является копией элемента данных в основной памяти. Каждая такая запись имеет идентификатор, определяющий соответствие между элементами данных в кэше и их копиями в основной памяти. Когда клиент кэша обращается к данным, прежде всего исследуется кэш. Если в кэше найдена запись с идентификатором, совпадающим с идентификатором затребованного элемента данных, то используются элементы данных в кэше. Если в кэше не найдено записей, содержащих затребованный элемент данных, то он читается из основной памяти в кэш, и становятся доступным для последующих обращений. Например, веб-браузер проверяет локальный кэш на диске на наличие локальной копии веб-страницы, соответствующей запрошенному URL. В этом примере URL - это идентификатор, а содержимое веб-страницы - это элементы данных. Если кэш ограничен в объёме, то может быть принято решение отбросить некоторую запись для освобождения пространства. Для выбора отбрасываемой записи используются разные алгоритмы вытеснения. Порой кэш нарушает корректную работу браузера или приложения, поэтому иногда его рекомендуется чистить.

Второе определение пришло в русский молодёжный жаргон из американского сленга. В США под словом c ash понимают наличные деньги. Слово пришло прямиком из западных фильмов и своего значения не поменяло. В английском языке кэш - это бумажные деньги, которые легко спрятать от налогов, и которые активно используются в проведении теневых операций (и сразу вспоминается перевод слова cache ) . Синонимом кэша является «наличка».

В последние годы можно всё чаще слышать слово «кешбэк». Оно также связано с деньгами, а именно с возвратом наличных денег, и используется в сфере интернет-торговли, банковского дела и игорного бизнеса в качестве обозначения разновидности бонусной программы для привлечения клиентов и повышения их лояльности.

Кэш браузера.

Пишите вы к примеру вопрос на THE QUESTION,закрываете вкладку,снова нажали Задать вопрос,и ваш вопрос на месте=),вроде это кэш.

Есть кэш в Гугле который сохраняет эскизы картинок для их быстрой закрузки.

Путешествуя по просторам Всемирной паутины, мы посещаем огромное количество сайтов, где просматриваем текст, картинки, видеозаписи. Когда интернет-страница открывается в браузере впервые, то вся информация (текстовая и графическая) загружается с сервера, на котором расположен ресурс.

Если же веб-мастер настроил кэширование, то после первого просмотра данные будут сохраняться в специальном разделе на жестком диске компьютера пользователя (этот раздел и называется кеш браузера).

Оценить возможности, которые дает кэш, вы можете, пронаблюдав за самым обычным явлением – загрузкой главной страницы какого-либо ресурса, используя мобильный интернет. Наберите в поиске любой запрос и перейдите по одной из ссылок. Когда страница веб-ресурса загрузится, вернитесь назад и снова перейдите по ссылке.

Главная страница сайта появится на экране гораздо быстрее. Причина этого заключается в следующем: браузер загружает данные из кэша, который расположен в памяти вашего устройства, что, согласитесь, гораздо ближе, чем сервер за тридевять земель.

Стоит также отметить, что далеко не всё содержимое сайта кэшируется. Настройки кэша выставляются каждым веб-мастером по собственному усмотрению. Если же информационный ресурс создается при помощи CMS (WordPress, Joomla, Drupal), то разработчику, как правило, доступны уже готовые решения по обеспечению кеширования в виде плагинов (которые имеют стандартные установки и часто не нуждаются в дополнительных настройках).

В CMS WordPress, к примеру, широкую популярность обрели плагины и

Кэш — память (кеш , cash , буфер — eng.) — применяется в цифровых устройствах, как высокоскоростной буфер обмена. Кэш память можно встретить на таких устройствах компьютера как , процессоры, сетевые карты, приводы компакт дисков и многих других.

Принцип работы и архитектура кэша могут сильно отличаться.

К примеру, кэш может служить как обычный буфер обмена . Устройство обрабатывает данные и передаёт их в высокоскоростной буфер, где контроллёр передаёт данные на интерфейс. Предназначен такой кэш для предотвращения ошибок, аппаратной проверки данных на целостность, либо для кодировки сигнала от устройства в понятный сигнал для интерфейса, без задержек. Такая система применяется например в CD/DVD приводах компакт дисков.

В другом случае, кэш может служить для хранения часто используемого кода и тем самым ускорения обработки данных. То есть, устройству не нужно снова вычислять или искать данные, что заняло бы гораздо больше времени, чем чтение их из кэш-а. В данном случае очень большую роль играет размер и скорость кэш-а.

Такая архитектура чаще всего встречается на жёстких дисках, и центральных процессорах (CPU ).

При работе устройств, в кэш могут загружаться специальные прошивки или программы диспетчеры, которые работали бы медленней с ПЗУ (постоянное запоминающее устройство).

Большинство современных устройство, используют смешанный тип кэша , который может служить как буфером обмена, как и для хранения часто используемого кода.

Существует несколько очень важных функций, реализуемых для кэша процессоров и видео чипов.

Объединение исполнительных блоков . В центральных процессорах и видео процессорах часто используется быстрый общий кэш между ядрами. Соответственно, если одно ядро обработало информацию и она находится в кэше, а поступает команда на такую же операцию, либо на работу с этими данными, то данные не будут снова обрабатываться процессором, а будут взяты из кэша для дальнейшей обработки. Ядро будет разгружено для обработки других данных. Это значительно увеличивает производительность в однотипных, но сложных вычислениях, особенно если кэш имеет большой объём и скорость.

Общий кэш , также позволяет ядрам работать с ним напрямую, минуя медленную .

Кэш для инструкций. Существует либо общий очень быстрый кэш первого уровня для инструкций и других операций, либо специально выделенный под них. Чем больше в процессоре заложенных инструкций, тем больший кэш для инструкций ему требуется. Это уменьшает задержки памяти и позволяет блоку инструкций функционировать практически независимо.При его заполнении, блок инструкций начинает периодически простаивать, что замедляет скорость вычисления.

Другие функции и особенности .

Примечательно, что в CPU (центральных процессорах), применяется аппаратная коррекция ошибок (ECC ), потому как небольшая ошибочка в кэше, может привести к одной сплошной ошибке при дальнейшей обработке этих данных.

В CPU и GPU существует иерархия кэш памяти , которая позволяет разделять данные для отдельных ядер и общие. Хотя почти все данные из кэша второго уровня, всё равно копируются в третий, общий уровень, но не всегда. Первый уровень кеша — самый быстрый, а каждый последующий всё медленней, но больше по размеру.

Для процессоров, нормальным считается три и менее уровней кэша. Это позволяет добиться сбалансированности между скоростью, размером кэша и тепловыделением. В видеопроцессорах сложно встретить более двух уровней кэша.

Размер кэша, влияние на производительность и другие характеристики .

Естественно, чем больше кэш , тем больше данных он может хранить и обрабатывать, но тут есть серьёзная проблема.

Большой кеш — это большой бюджет . В серверных процессорах (CPU ), кэш может использовать до 80% транзисторного бюджета. Во первых, это сказывается на конечной стоимости, а во вторых увеличивается энергопотребление и тепловыделение, которое не сопоставимо с увеличенной на несколько процентов производительностью.