為什麼引入緩存的概念

❶ 在設備管理中，引入緩沖區的原因是什麼

緩和高速CPU與低速I/O設備間速度不匹配的矛盾；提高它們之間的並行性；減少對CPU的中斷次數，放寬CPU對中斷響應時間的要求。
文件系統與塊設備驅動並不直接打交道，中間通過緩沖區管理聯系起來。完成文件系統對具體塊設備的讀寫操作要經過請求管理(strategy)、緩沖區管理、中斷管理。

❷ 為什麼要有高速緩存，它和內存有什麼區別

1. 簡單點說ram的數據吞悔告吐能力與cpu處理數據不能有效協同，所以為了解決這個需要各級高速緩存（cache）
2. 三者之間聯系：
高速緩沖存儲器(Cache)實際上是為了把由DRAM組成的大容量內存儲器都看做是高速存儲器而設置的小容量局部存儲器，一般由高速SRAM構成。這種局部存儲器是面向CPU的，引入它是為減小或消除CPU與內存之間的速度差異對系統性能帶來的影響。Cache 通常保存著一份內存儲器中部分內容的副本（拷貝），該內容副本是最近曾被CPU使用過的數據和程序代碼。Cache的有效性是利用了程序對存儲器的訪問在時間上和空間上所具有的局部區域性，即對大多數程序來說，在某個時間片內會集中重復地訪問某一個特定的區域。如PUSH/POP指令的操作都是在棧頂順序執行，變數會重復使用，以及子程序會反復調用等，就是這種局部區域性的實際例證。因此，如果針對某個特定的時間片，用連接在局部匯流排上的Cache代替低速大容量的內存儲器，作為CPU集中重復訪問的區域，系統的性能就會明顯提高。
系統開機或復位時，Cache 中無任何內容。當CPU送出一組地址去訪問內存儲器時，訪問的存儲器的內容才被同時「拷貝」到Cache中。此後，每當CPU訪問存儲器時，Cache 控制器要檢查CPU送出的地址，判斷CPU要訪問的地址單元是否在Cache 中。若在，稱為Cache 命中，CPU可用極快的速度對它進行讀/寫操作；若不在，則稱為Cache未命中，這時就需要從內存中訪問，並把與本次訪問相鄰近的存儲區內容復制到Cache 中。未命中時對內存訪問可能比巧羨訪問無Cache 的內存要插入更多的等待周期，反而會降低系統的效率。而程序中的調用和跳轉等指令，會造成非區域性操作，則會使命中率降低。因此，提高命中率是Cache 設計的主要目標。

釋義：
1.RAM
隨機存取存儲器（random access memory，RAM）又稱作「隨機存儲器」，是與CPU直接交換數據的內部存儲器，也叫主存(內存)。它可以隨時讀寫，而且速度很快，通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介。
存儲單元的內容可按需隨意取出或存入，且存取的速度與存儲單元的位置無關的存儲器。這種存儲器在斷電時將丟失其存儲內容，故主要用於存儲短時間使用的程序。 按照存儲單元的工作原理，隨機存儲器又分為靜態隨機存儲器（英文：Static RAM，SRAM)和動態隨機存儲器（英文Dynamic RAM，DRAM)。

2.Cache
高速緩沖存儲器（Cache）其原始意義是指存取速度比一般隨機存取記憶體（RAM）來得快的一種RAM，一般而言它不像系孝前拍統主記憶體那樣使用DRAM技術，而使用昂貴但較快速的SRAM技術，也有快取記憶體的名稱。
高速緩沖存儲器是存在於主存與CPU之間的一級存儲器， 由靜態存儲晶元(SRAM)組成，容量比較小但速度比主存高得多， 接近於CPU的速度。在計算機存儲系統的層次結構中，是介於中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。它和主存儲器一起構成一級的存儲器。高速緩沖存儲器和主存儲器之間信息的調度和傳送是由硬體自動進行的。
高速緩沖存儲器最重要的技術指標是它的命中率。

❸ 什麼是Cache作用是什麼

Cache指的是緩存。

高速緩存（英語：cache，/kæʃ/kash[2][3][4]）簡稱緩存，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RAM，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。

提供「緩存」的目的是為了讓數據訪問的速度適應CPU的處理速度，其基於的原理是內存中「程序執行與數據訪問的局域性行為」，即一定程序執行時間和空間內，被訪問的代碼集中於一部分。

為了充分發揮緩存的作用，不僅依靠「暫存剛剛訪問過的數據」，還要使用硬體實現的指令預測與數據預取技術——盡可能把將要使用的數據預先從內存中取到緩存里。

(3)為什麼引入緩存的概念擴展閱讀

緩存的特點

緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器，它先於內存與CPU交換數據，因此速率很快。L1Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存。

內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成，結構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般L1緩存的容量通常在32—256KB。

L2Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速率與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。

L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，普通台式機CPU的L2緩存一般為128KB到2MB或者更高，筆記本、伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存最高可達1MB-3MB。

緩存只是內存中少部分數據的復製品，所以CPU到緩存中尋找數據時，也會出現找不到的情況（因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去），這時CPU還是會到內存中去找數據，這樣系統的速率就慢下來了，不過CPU會把這些數據復制到緩存中去，以便下一次不要再到內存中去取。

隨著時間的變化，被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的，也就是說，剛才還不頻繁的數據，此時已經需要被頻繁的訪問，剛才還是最頻繁的數據，又不頻繁了，所以說緩存中的數據要經常按照一定的演算法來更換，這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的。

❹ 緩存的作用是什麼

緩存是為了解決CPU速度和內存速度的速度差異問題
內存中被CPU訪問最頻繁的數據和指令被復制入CPU中的緩存，這樣CPU就可以不經常到象「蝸牛」一樣慢的內存中去取數據了，CPU只要到緩存中去取就行了，而緩存的速度要比內存快很多
這里要特別指出的是：
1.因為緩存只是內存中少部分數據的復製品，所以CPU到緩存中尋找數據時，也會出現找不到的情況（因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去），這時CPU還是會到內存中去找數據，這樣系統的速度就慢下來了，不過CPU會把這些數據復制到緩存中去，以便下一次不要再到內存中去取。
2.因為隨著時間的變化，被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的，也就是說，剛才還不頻繁的數據，此時已經需要被頻繁的訪問，剛才還是最頻繁的數據，現在又不頻繁了，所以說緩存中的數據要經常按照一定的演算法來更換，這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的
3.關於一級緩存和二級緩存
為了分清這兩個概念，我們先了解一下RAM
ram和ROM相對的，RAM是掉電以後，其中才信息就消失那一種，ROM在掉電以後信息也不會消失那一種
RAM又分兩種，
一種是靜態RAM，SRAM；一種是動態RAM，DRAM。前者的存儲速度要比後者快得多，我們現在使用的內存一般都是動態RAM。
有的菜鳥就說了，為了增加系統的速度，把緩存擴大不就行了嗎，擴大的越大，緩存的數據越多，系統不就越快了嗎
緩存通常都是靜態RAM，速度是非常的快，
但是靜態RAM集成度低（存儲相同的數據，靜態RAM的體積是動態RAM的6倍），
價格高（同容量的靜態RAM是動態RAM的四倍），
由此可見，擴大靜態RAM作為緩存是一個非常愚蠢的行為，
但是為了提高系統的性能和速度，我們必須要擴大緩存，
這樣就有了一個折中的方法，不擴大原來的靜態RAM緩存，而是增加一些高速動態RAM做為緩存，
這些高速動態RAM速度要比常規動態RAM快，但比原來的靜態RAM緩存慢，
我們把原來的靜態ram緩存叫一級緩存，而把後來增加的動態RAM叫二級緩存。
一級緩存和二級緩存中的內容都是內存中訪問頻率高的數據的復製品（映射），它們的存在都是為了減少高速CPU對慢速內存的訪問。
通常CPU找數據或指令的順序是：先到一級緩存中找，找不到再到二級緩存中找，如果還找不到就只有到內存中找了

❺ 緩存是什麼意思

緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器，它先於內存與CPU交換數據，因此速率很快。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RAM。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。

一、緩存的概念

緩存是硬碟控制器上的一塊內存晶元，具有極快的存取速率，它是硬碟內部存儲和外界介面之間的緩沖器。由於硬碟的內部數據傳輸速率和外界介面傳輸速率不同，緩存在其中起到一個緩沖的作用。千萬不能把緩存理解成一個東西，它是一種處理方式的統稱。

二、緩存種類

CPU緩存（Cache Memory）位於CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量比內存小但交換速度快。我們把原來的靜態ram緩存叫一級緩存，而把後來增加的動態RAM叫二級緩存。

L3 Cache(三級緩存)，分為兩種，早期的是外置，現在的都是內置的。而它的實際作用即是，L3緩存的應用可以進一步降低內存延遲，同時提升大數據量計算時處理器的性能。

SuperCache，也就是超級緩存，計算機的速度瓶頸主要在於機械硬碟的讀寫速度，SuperCache就是給硬碟的讀寫用高速內存來做緩存，是大內存機器的提速首選，伺服器的必備利器。