微型計算機硬件中存取速度最快的設備是cache。
cache,指的是緩存。cache的原始意義是指訪問速度比一般隨機存取存儲器(RAM)快的一種高速存儲器,通常它不像系統主存那樣使用DRAM技術,而使用昂貴但較快速的SRAM技術。緩存的設置是所有現代計算機系統發揮高性能的重要因素之一。
cache的工作原理是當CPU要讀取一個數據時,首先從CPU緩存中查找,找到就立即讀取并送給CPU處理;沒有找到,就從速率相對較慢的內存中讀取并送給CPU處理,同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中,可以使得以后對整塊數據的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高。
cache的作用列舉如下:
1、預讀取
當硬盤受到CPU指令控制開始讀取數據時,硬盤上的控制芯片會控制磁頭把正在讀取的簇的下一個或者幾個簇中的數據讀到緩存中(由于硬盤上數據存儲時是比較連續的,所以讀取命中率較高),當需要讀取下一個或者幾個簇中的數據的時候,硬盤則不需要再次讀取數據,直接把緩存中的數據傳輸到內存中就可以了。
2、寫入
當硬盤接到寫入數據的指令之后,并不會馬上將數據寫入到盤片上,而是先暫時存儲在緩存里,然后發送一個“數據已寫入”的信號給系統,這時系統就會認為數據已經寫入,并繼續執行下面的工作,而硬盤則在空閑(不進行讀取或寫入的時候)時再將緩存中的數據寫入到盤片上。