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電腦磁碟緩存原理

發布時間: 2022-07-22 11:47:37

❶ 磁碟緩存是什麼怎麼設置加快下載上傳速度,又不對硬碟有大的影響什麼是磁碟緩存

磁碟緩存是一個物理硬體,是做到了硬碟上面的,這個緩存的作用就是把要讀取或是要寫入的數據,暫時存放在這個緩存中,需要調用時就直接到這個緩存中調用了,因為這個緩存的速度很快,這樣的設計,可增強磁碟的性能的。 上傳下載的速度,是和你的網路帶寬有關的,和硬碟基本沒有關系。因為你無論怎麼上傳下載,其速度都不可能超過硬碟速度的,所以硬碟速度不會在下載和上傳中造成瓶頸。 在bt下載中,我們是可以加大緩存來保護硬碟的,其原理是下載的數據暫時存放在內存中,等內存中的數據達到一定量的時候才往硬碟中寫入,這樣可減少硬碟的寫入次數,從而保護硬碟。內存越大,能設置的bt緩存就越大,但這個設置是屬於bt軟體的,和硬碟的緩存沒有一點關系。

❷ 電腦硬碟的工作原理

1.硬碟的磁頭

一塊硬碟存取數據的工作完全都是依靠磁頭來進行,換句話說,沒有磁頭,也就沒有實際意義上的硬碟。那麼,究竟什麼是磁頭呢?磁頭就是硬碟進行讀寫的「筆尖」,通過全封閉式的磁阻感應讀寫,將信息記錄在硬碟內部特殊的介質上。硬碟磁頭的發展先後經歷了亞鐵鹽類磁頭(MonolithicHead)、MIG(MetalInGap)磁頭和薄膜磁頭(ThinFilmHead)、MR磁頭等幾個階段。前3種傳統的磁頭技術都是採取了讀寫合一的電磁感應式磁頭,在設計方面因為同時需要兼顧讀/寫兩種特性,因此也造成了硬碟在設計方面的局限性。

第4種磁阻磁頭在設計方面引入了全新的分離式磁頭結構,寫入磁頭仍沿用傳統的磁感應磁頭,而讀取磁頭則應用了新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀,針對讀寫的不同特性分別進行優化,以達到最好的讀寫性能。

除上述幾種磁頭技術外,技術更為創新、採用多層結構、磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭(GiantMagnetoResistiveheads,巨磁阻磁頭),可以使目前硬碟的容量在此基礎上再提高10倍以上。

2.硬碟的盤面

如果把硬碟磁頭比喻作「筆」的形容成立,那麼所謂硬碟的盤面自然就是這「筆」下的「紙」。如果您曾經有幸打開過自己的硬碟,可以發現硬碟內部是由金屬磁碟組成的,有單碟片的,有雙碟片的,也有多碟片的。它們通過表面的磁物質結合在一起。與平時使用的那些普通軟磁碟存儲介質的不連續顆粒相比,這種特殊物質的金屬磁碟具有更高的記錄密度和更強的安全性能。

目前市場上主流硬碟的碟片大都是採用了金屬薄膜磁碟構成,這種金屬薄膜磁碟較之普通的金屬磁碟具有更高的剩磁(Remanence:經消磁後,殘留在磁介質上的磁感應)和高矯頑力(CoerciveForce:作用於磁化材料以去除剩磁的反向磁通強度),因此也被硬碟廠商普遍採用。

與金屬薄膜磁碟相比,用玻璃做為新的碟片,有利於把硬碟碟片做得更平滑,單位磁碟密度也會更高。同時由於玻璃的堅固特性,新一代的玻璃硬磁碟在性能方面也會更加穩定。不過也有一點問題,如果一旦把玻璃材質作為硬碟基片,玻璃材質較之金屬材質的脆弱性就會表現出來。

3.硬碟的馬達

有了「筆」和「紙」,要讓「筆」能夠在「紙」上順利地寫字,當然還要有「手」的控制,而這雙控制磁頭在磁片上高速工作的「手」就應該是硬碟主軸上的馬達了。硬碟正因為有了馬達,才可以帶動磁碟片在真空封閉的環境中高速旋轉,馬達高速運轉時所產生的浮力使磁頭飄浮在碟片上方進行工作。硬碟在工作時,通過馬達的連動將需要存取資料的扇區帶到磁頭下方,馬達的轉速越快,等待存取記錄的時間也就越短。從這個意義上講,硬碟馬達的轉速在很大程度上決定了硬碟最終的速度。

在當今硬碟不斷向著超大容量邁進的同時,硬碟的速度也在不斷提高,這當然就要求硬碟的馬達也必須能夠跟上技術時代飛速發展的步伐。進入2000年後,5400rpm的硬碟即將成為歷史,7200rpm勢必成為2000年乃至今後一段時間的主流產品。速度方面的提升對於硬碟的馬達而言,自然也是提出了更高的要求。7200rpm、10000rpm甚至15000rpm的硬碟馬達自然不會再是傳統意義上的普通滾珠軸承馬達,因為硬碟轉速的不斷提高會帶來諸如磨損加劇、溫度升高、雜訊增大等一系列負面問題。傳統的普通滾珠軸承馬達自然無法妥善解決這些問題,於是曾廣泛應用在精密機械工業上的液態軸承馬達(Fluiddynamicbearingmotors)被引入到硬碟技術中。與傳統的滾珠軸承馬達不同,液態軸承馬達使用的是黏膜液油軸承,這種特殊的軸承以油膜代替了原先的滾珠,一方面避免了與金屬面的直接磨擦,將傳統馬達所帶來的雜訊及高溫降至最低;另一方面,油膜可以有效地吸收外來的震動,使硬碟的抗震能力由以往的150G提高至1200G;再一個方面,從理論上講,液態軸承馬達無磨損,使用壽命可以達到無限長,雖然我們無法通過這一點就奢想自己的新硬碟能夠「長生不老」,但最起碼可以延長使用壽命。

4.硬碟的轉速

硬碟的轉速(RotateSpeed),正像我們上文所述,硬碟的馬達直接決定了硬碟的轉速。理論上講,硬碟的轉速越快越好,因為較高的硬碟轉速可以極大地縮短硬碟的平均尋道時間和實際讀寫時間。但是,硬碟的高轉速帶給硬碟的負面影響就是轉速越快,硬碟表面的發熱量越大,如果再加上機箱散熱不佳和其他周邊散熱過多的原因,很可能造成機器運行不穩定。也正是這個原因,目前市場上絕大多數筆記本電腦中的專用硬碟,其轉速一般都不會超過4500rpm。

5.硬碟的平均尋道時間、平均訪問時間和平均潛伏時間

所謂硬碟的平均尋道時間(AverageSeekTime),其實就是指硬碟在盤面上移動讀寫頭至指定磁軌尋找相應目標數據所用的時間。我們在描述硬碟讀取數據能力時,目前主要以毫秒為計算單位,而硬碟讀取數據一次大多在6~14ms之間。當硬碟的單碟容量增大時,磁頭的尋道動作和移動距離會相應減少,這樣也就導致硬碟本身的平均尋道時間減少,從而提高了硬碟傳輸數據的速度。

而平均訪問時間(AverageAccessTime),指的就是平均尋道時間與平均潛伏時間的總和。平均訪問時間基本上也就能夠代表硬碟找到某一數據所用的時間。平均訪問時間越短越好,一般情況下應該控制在11~18ms之間,建議用戶選擇那些平均訪問時間在15ms以下的硬碟。

所謂平均潛伏時間(AverageLatencyTime),其准確的概念定位就是指相應磁軌旋轉到磁頭下方的時間,一般情況下在2~6ms之間。

6.硬碟的外部傳輸率和內部傳輸率

所謂硬碟的外部數據傳輸率(ExternalTransferRate)就是指電腦通過介面將數據交給硬碟的傳輸速度,而內部數據傳輸率(InternalTransferRate)就是指硬碟將這些數據記錄在自身碟片上的速度,也稱最大或最小持續傳輸率(SustainedTransferRate)。從實際應用方面分析,硬碟的外部數據傳輸率比其內部傳輸率速度要快很多,在它們之間有一塊緩沖區可以緩解二者的速度差距。而從硬碟緩沖區讀取數據的速度又稱之為突發數據傳輸率(BurstdataTransferRate)。

普通的EIDE硬碟理論上的傳輸速率,都已達到了17.5MB/s左右,而採用UltraDMA/33、UltraDMA/66技術後,傳輸率瞬間速度便可以達到33.3MB/s和66MB/s,至於UltraDMA/100和UltraDMA/160,也是指在這個速度上的提升。

7.硬碟的緩沖區

所謂硬碟的緩沖區(硬體緩沖)就是指硬碟本身的高速緩存(Cache),它能夠大幅度地提高硬碟整體性能。高速緩存其實就是指硬碟控制器上的一塊存取速度極快的DRAM內存,分為寫通式和回寫式。所謂寫通式,就是指在讀硬碟時系統先檢查請求,尋找所要求的數據是否在高速緩存中。如果在則稱為被命中,緩存就會發送出相應的數據,磁頭也就不必再向磁碟訪問數據,從而大幅度改善硬碟的性能。

所謂回寫式,指的是在內存中保留寫數據,當硬碟空閑時再次寫入。從這一點上而言,回寫式具有高於寫通式的系統性能。較早期的硬碟大多帶有128KB、256KB、512KB等高速緩存,目前的高檔硬碟高速緩存大多已經達到1MB、2MB甚至更高,在高速緩存的取材上也採用了速度比DRAM更快的同步內存SDRAM,確保硬碟性能更為卓越。

硬碟技術

硬碟所採用的技術,目前主要包括3個方面,一是磁頭技術,二是防震技術,三是數據保護技術。隨著各大製造廠商的技術競爭,目前這3個方面的技術要點也逐漸走向融合。

1.磁頭技術

(1)磁阻磁頭技術(Magneto-ResistiveHead)

磁阻磁頭技術是一種比較傳統的硬碟磁頭技術,是完全基於磁電阻效應工作的,其核心就是一片金屬材料,其電阻隨磁場的變化而變化。應用這種磁阻磁頭技術的原理就是:通過磁阻元件連著的一個十分敏感的放大器可以測出微小的電阻變化。所以越先進的MR技術可以提高記錄密度來記錄數據,增加單碟片容量即硬碟的最高容量,進而提高數據傳輸率。

(2)巨型磁阻磁頭(GMR)

這是MR磁阻磁頭技術的換代技術,目前絕大多數的硬碟產品都應用了這種技術。採用了巨型磁阻磁頭技術的硬碟,其讀、寫工作是分別由不同的磁頭來完成的,這種變化從而可以有效地提高硬碟的工作效率,並使增大磁軌密度成為可能。

(3)OAW(光學輔助溫式技術)

OAW是美國希捷公司新研製技術代號,很可能是未來磁頭技術的發展方向。應用這種OAW技術,未來的硬碟可以在1英寸面積內寫入105000以上的磁軌,單碟容量更是有望突破36GB。

2.防震技術

(1)SPS防震保護系統

這是昆騰公司在其火球7代(EX)系列之後普遍採用的硬碟防震動保護系統。其設計思路就是分散外來沖擊能量,盡量避免硬碟磁頭和碟片之間的意外撞擊,使硬碟能夠承受1000G以上的意外沖擊力。

(2)ShockBlock防震保護系統

雖然這是Maxtor公司的專利技術,但其設計思路與防護風格與昆騰公司的SPS技術有著異曲同工之妙,也是為了分散外來的沖擊能量,盡量避免磁頭和碟片相互撞擊,但它能承受的最大沖擊力卻可以達到1500G甚至更高。

3.數據保護技術

(1)S.M.A.R.T技術

S.M.A.R.T技術是目前絕大多數硬碟已經普遍採用的通用安全技術,而應用S.M.A.R.T技術,用戶們能夠預先測量出某些硬碟的特性。舉個例子,如監測硬碟磁頭的飛行高度。因為一旦磁頭開始出現飛得太高或太低的情況,硬碟在運行中就極有可能報錯,S.M.A.R.T技術就是一種對硬碟故障預先發出報警的廉價數據保護。

當然,利用S.M.A.R.T技術可預測的硬碟故障一般是硬碟性能惡化的結果,其中約60%為機械性質的,40%左右則是對軟性故障的有效預測。應用S.M.A.R.T技術可以有效地防止並減少硬碟數據丟失,而預先報警系統更能夠讓電腦用戶及時掌握自己硬碟的性能和實際使用狀況。

(2)數據衛士

西部數據(WD)公司的數據衛士能夠在硬碟工作的空餘時間里,每8個小時便自動執行硬碟掃描、檢測、修復碟片的各扇區等步驟。以上操作完全是自動運行,無需用戶干預與控制,特別是對初級用戶與不懂硬碟維護的用戶十分適用。

(3)DPS(數據保護系統)

昆騰公司在推出火球7代硬碟以後,從8代開始的所有硬碟中,都內建了所謂的DPS(數據保護系統)系統模式。DPS系統模式的工作原理是在其硬碟的前300MB內,存放操作系統等重要信息,DPS可在系統出現問題後的90s內自動檢測恢復系統數據,如果不行,則啟用隨硬碟附送的DPS軟盤,進入程序後DPS系統模式會自動分析造成故障的原因,盡量保證用戶硬碟上的數據不受損失。

(4)MaxSafe技術

MaxSafe技術是邁拓公司在其金鑽2代以後普遍採用的技術。MaxSafe技術的核心就是將附加的ECC校驗位保存在硬碟上,使硬碟在讀寫過程中,每一步都要經過嚴格的校驗,以此來保證硬碟數據的完整性。

4.其他綜合技術方面

(1)PRML(,硬碟最大相似性技術)讀取技術利用PRML讀取技術可以使單位硬碟碟片存儲更大量的信息。在增加硬碟容量的同時,還可以有效地提高硬碟數據的讀取和傳輸率。

(2)UltraDSP(超級數字信號處理器)技術及介面技術

應用UltraDSP進行數學運算,其速度較一般CPU快10~50倍。採用UltraDSP技術,單個的DSP晶元可以同時提供處理器及驅動介面的雙重功能,以減少其他電子元件的使用,可大幅度地提高硬碟的速度和可靠性。

介面技術可以極大地提高硬碟的最大外部傳輸率,最大的益處在於,可以把數據從硬碟直接傳輸到主內存而不佔用更多的CPU資源,提高系統性能。Maxtor公司2000年最新的鑽石9代和金鑽4代都採用了雙DSP晶元技術,將硬碟的系統性能提升到極致。

(3)3DDefenseSystem(3D保護系統)

3DDefenseSystem是美國希捷公司獨有的一種硬碟保護技術。3DDefenseSystem中主要包括了DriveDefense(磁碟保護)、DataDefense(數據保護)及DiagnosticDefense(診斷保護)等3個方面的內容。

DriveDefense(磁碟保護)。這裡面又包括:G-Force保護,可幫助希捷硬碟承受業界內最高的非工作狀態下的震動,即在2ms內震動力即使達到350G,也不會使硬碟損壞;SeaShield保護,提供ESD及安全處理,特別是對PCBA(PrintedCircuitBoardAssembly,印刷電路集成板);SeaShell保護,這是一種可以替換原有ESD(Elestro-StaticDischarge)的硬碟工具包,通過這一保護系統可為硬碟提供更多的保護。

DataDefense(數據保護)。這裡面又包括了希捷獨創的Multidrive系統(SAMS)。所謂SAMS就是通過減小硬碟的旋轉振動來最大程度地減少對硬碟的損壞;ECC(ErrorCorrectionCode,錯誤檢正代碼),即為高性能硬碟提供on-the-fly檢正,還有就是對數據恢復提供最大限度Firmware(固件)檢正,因此可以正確完整地進行讀、恢復數據;SafeSaring,當硬碟斷電及重新來電後,利用SafeSaring技術可以確保硬碟磁頭回到同樣的扇區,保證數據不丟失;End-to-EndPathProtection,確保數據在主機與磁碟之間傳輸的完整性。

DiagnosticDefense(診斷保護)。這裡面也包括了SeaTools——診斷工具軟體,可以幫助用戶診斷系統是否存在問題,以及診斷錯誤是否由其他硬體及軟體產生。另外,SeaTools還可以在ATA及SCSI產品中工作,可以應用於所有老舊的希捷硬碟;增強型的S.M.A.R.T功能,可以在硬碟發生錯誤與問題之前作為預測並向用戶發出警告;Web-BasedTools(基於Web的工具),允許用戶標識及解決一些非硬碟相關錯誤,如病毒等,也可以檢正文件系統,解決硬體沖突以避免不必要的硬碟返修;DLD(DriveLoggingDiagnostics)——捕獲不可恢復性數據錯誤,實質上就是交互性的診斷工作。

硬碟的工作模式

從主板的支持度來看,目前硬碟的工作模式主要有3種:NORMAL、LBA和LARGE模式。

NORMAL即我們平時講的普通模式,也是最早的IDE方式。在此方式下對硬碟訪問時,BIOS和IDE控制器對參數不作任何轉換。該模式支持的最大柱面數為1024,最大磁頭數為16,最大扇區數為63,每扇區位元組數為512KB。因此支持最大硬碟容量為:512KB×63×16×1024=528MB。在此模式下即使硬碟的實際物理容量很大,但可訪問的硬碟空間也只能是528MB。

LBA(LogicalBlockAddressing)即邏輯塊定址模式。應用這種模式所管理的硬碟空間突破了528MB的瓶頸,可達8.4GB。在LBA模式下,設置的柱面、磁頭、扇區等參數並不是實際硬碟的物理參數。在訪問硬碟時,由IDE控制器把由柱面、磁頭、扇區等參數確定的邏輯地址轉換為實際硬碟的物理地址。在LBA模式下,可設置的最大磁頭數為255,其餘參數與普通模式相同。

由此可計算出可訪問的硬碟容量為:512KB×63×255×1024=8.4GB。LARGE又稱為大硬碟管理模式。當硬碟的柱面超過1024而又不為LBA支持時可採用此種模式。LARGE模式採取的方法是把柱面數除以2,把磁頭數乘以2,其結果總容量不變。例如,在NORMAL模式下柱面數為1220,磁頭數為16,進入LARGE模式則柱面數為610,磁頭數為32。這樣在DOS中顯示的柱面數小於1024,即可正常工作。

❸ 磁碟緩存是什麼

「Cache」是什麼
Cache(即高速緩沖存儲器(Cache Memory),是我們最常聽到的一個詞了。在老鳥們眼中,這個詞或許已沒有再談的必要,因為他們對Cache從設計的必要性到工作原理、工作過程等等都已了如指掌了;而對菜鳥朋友們而言,這些未必就很清楚。那麼,它們到底是指的什麼呢?不用急,下面就請隨筆者一起來全面認識Cache。

為什麼要設計Cache
我們知道,電腦的內存是以系統匯流排的時鍾頻率工作的,這個頻率通常也就是CPU的外頻(對於雷鳥、毒龍系列的處理器,由於在設計採用了DDR技術,CPU工作的外頻為系統匯流排頻率的兩倍)。但是,CPU的工作頻率(主頻)是外頻與倍頻因子的乘積。這樣一來,內存的工作頻率就遠低於CPU的工作頻率了。這樣造成的直接結果是:CPU在執行完一條指令後,常常需要「等待」一些時間才能再次訪問內存,極大降低了CPU工作效率。在這樣一種情況下,Cache就應運而生了!

Cache是什麼
Cache是一種特殊的存儲器,它由Cache 存儲部件和Cache控制部件組成。Cache 存儲部件一般採用與CPU同類型的半導體存儲器件,存取速度比內存快幾倍甚至十幾倍。而Cache 控制器部件包括主存地址寄存器、Cache 地址寄存器,主存—Cache地址變換部件及替換控制部件等。至於它們各自又是怎樣工作的、有何作用等等,我想我們就沒有必要做進一步的研究,知道一般Cache分為L1 Cache(其中又分為數據Cache、代碼Cache)、L2 Cache就行了。

Cache是怎樣工作的
我們知道,CPU運行程序是一條指令一條指令地執行的,而且指令地址往往是連續的,意思就是說CPU在訪問內存時,在較短的一段時間內往往集中於某個局部,這時候可能會碰到一些需要反復調用的子程序。電腦在工作時,把這些活躍的子程序存入比內存快得多的Cache 中。CPU在訪問內存時,首先判斷所要訪問的內容是否在Cache中,如果在,就稱為「命中」,此時CPU直接從Cache中調用該內容;否則,就稱為「不命中」,CPU只好去內存中調用所需的子程序或指令了。CPU不但可以直接從Cache中讀出內容,也可以直接往其中寫入內容。由於Cache的存取速率相當快,使得CPU的利用率大大提高,進而使整個系統的性能得以提升。

Cache的應用
早在486時代,主板上就設計了Cache插槽,用戶可以根據需要自己配置Cache;586級的CPU晶元中已集成了部分Cache,同時還保留了Cache插槽供用戶擴充,而到了Pentium Ⅱ時代後,Cache已全部集成到了CPU晶元中,主板上再也沒有Cache插槽。現在比較流行的CPU晶元中一般集成了至少16KB的代碼Cache 和16KB的數據Cache(作為L1 Cache),以及至少64KB的L2 Cache。

有的朋友可能會問,既然Cache的作用如此重要,那為么不把電腦的全部內存都變為Cache,那樣不是更好嗎?其實對於這個問題,撇開價格因素,單就其實用性而言也是沒有必要的,畢竟,電腦在執行任務時,那種使用頻率非常高的子程序或指令不是很多的,因此那些使用頻率不太高的內容只須保存在速度相對較低的內存中就可以了!

在實際應用中,Cache,尤其是L2Cache對系統的性能,特別是對浮點運算能力有較大的影響。而我們知道,大部分游戲的流暢運行需要頻繁的浮點運算。因此,CPU運行游戲的性能的好壞與L2Cache的容量與速度有很大關系。

❹ 移動硬碟的轉速和緩存是什麼意思

1、緩存(Cache
memory)是硬碟控制器上的一塊內存晶元,具有極快的存取速度,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度和外界介面傳輸速度不同,緩存在其中起到一個緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素,能夠大幅度地提高硬碟整體性能。當硬碟存取零碎數據時需要不斷地在硬碟與內存之間交換數據,如果有大緩存,則可以將那些零碎數據暫存在緩存中,減小外系統的負荷,也提高了數據的傳輸速度。
硬碟的緩存主要起三種作用:一是預讀取,二是對寫入動作進行緩存,第三個作用就是臨時存儲最近訪問過的數據。有時候,某些數據是會經常需要訪問的,硬碟內部的緩存會將讀取比較頻繁的一些數據存儲在緩存中,再次讀取時就可以直接從緩存中直接傳輸。
2、轉速(Rotationl
Speed),是硬碟內電機主軸的旋轉速度,也就是硬碟碟片在一分鍾內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬碟檔次的重要參數之一,它是決定硬碟內部傳輸率的關鍵因素之一,在很大程度上直接影響到硬碟的速度。
硬碟的轉速越快,硬碟尋找文件的速度也就越快,相對的硬碟的傳輸速度也就得到了提高。硬碟轉速以每分鍾多少轉來表示,單位表示為RPM,RPM是Revolutions
Perminute的縮寫,是轉/每分鍾。RPM值越大,內部傳輸率就越快,訪問時間就越短,硬碟的整體性能也就越好。

❺ 磁碟緩存的作用、工作原理是什麼(P2P下載軟體)

當保存到內存池中的數據達到一個程度時,便將數據保存到硬碟中。這樣可以減少實際的磁碟操作,有效的保護磁碟免於重復的讀寫操作而導致的損壞,也能減少寫入所需的時間。

❻ 磁碟、光碟、快閃記憶體的存儲原理分別是什麼

  1. 磁碟是靠磁頭在磁碟上寫入磁性數據;光碟是靠激光在光碟表面燒錄存儲;快閃記憶體是靠電子擦寫存儲數據。

  2. U盤:U盤,全稱「USB快閃記憶體檔」,英文名「USB flash disk」。它是一個USB介面的無需物理驅動器的微型高容量移動存儲產品,可以通過USB介面與電腦連接,實現即插即用。U盤的稱呼最早來源於朗科公司生產的一種新型存儲設備,名曰「優盤」,使用USB介面進行連接。

❼ 電腦的緩存工作原理是什麼有沒有實際用處

電腦的緩存有多種
1.cpu的緩存,CPU存取數據的速度非常的快,而內存很慢,所以就使用緩存公來解決,分為一級緩存和二級緩存,有的主板可以bios中設置是否使用緩存,關閉它,會發現性能有很大的下降。
http://..com/question/376902.html

2.硬碟緩存,也就是磁碟的讀寫的緩沖區, 屬於硬碟的內部結構
http://..com/question/2009938.html

3.磁碟寫緩存,一般在使用下載軟體時,避免頻繁地向磁碟寫入數據,先將數據存在內存中,到一定大小再一次性寫入硬碟。這與操作系統和內存,磁碟有關,默認為512K,具體數值可以通過設置注冊表設定。

❽ 計算機中存儲器Cache的基本原理是什麼虛擬內存的工作原理又是什麼

高速緩沖存儲器(Cache):在多體交叉存儲器中可知,I/O向主存請求的級別高於CPU訪存,這就出現了CPU等待I/O訪存的現象,致使CPU空等一段時間,甚至可能等待幾個主存周期,從而降低了CPU的工作效率。為了避免CPU與I/O爭搶訪存,可在CPU與主存之間加一級緩存,這樣,主存可將CPU要取的信息提前送至緩存,一旦主存在與I/O交換時,CPU可直接從緩存中讀取所需信息,不必空等而影響效率。
從另一角度來看,主存速度的提高始終跟不上CPU的發展。據統計CPU的速度平均每年改進60%,而組成主存的動態RAM速度平均每年只改進7%,結果是CPU和動態RAM之間的速度間隙平均每年增大50%。因此也希望由高速緩存Cache來解決主存與CPU的不匹配問題。
Cache的出現主要解決CPU不直接訪問主存, 只與高速Cache交換信息。那麼,這是否可能呢?通過大量典型程序的分析,發現CPU從主存取指令或取數據在一定時間內,只是對主存局部地址區域的訪問。這是由於指令和數據在主存內都是連續存放的,並且有些指令和數據往往會被多次調用(如子程序循環程序和一些常數),也即指令和數據在主存的地址分布不是隨機的,而是相對的簇聚,使得CPU在執行程序時,訪存具有相對的局部性,這就叫程序訪問的局部性原理。根據這一原理,很容易設想,只要將CPU近期要用到的程序和數據, 提前從主存送到Cache, 那麼就可以做到CPU在一定時間內只訪問Cache。一般Cache採用高速的SRAM製作,其價格比主存貴,但因其容量遠小於主存,因此能很好地解決速度和成本的矛盾。

磁碟緩沖區:硬碟的緩沖區是硬碟與外部匯流排交換數據的場所。硬碟的讀數據的過程是將磁信號轉化為電信號後,通過緩沖區一次次地填充與清空,再填充,再清空,一步步按照PCI匯流排的周期送出,可見,緩沖區的作用是相當重要的。它的作用也是提高性能,但是它與緩存的不同之處在於:一、它是容量固定的硬體,而不像緩存是可以由操作系統在內存中動態分配的。二、它對性能的影響大大超過磁碟緩存對性能的影響,因為如果沒有緩沖區,就會要求每傳一個字(通常是4位元組)就需要讀一次磁碟或寫一次磁碟。

虛擬內存:當內存不足時把一些還沒開始工作或者阻塞的進程以及相關資源從內存移到外存上(一般是磁碟),等進程被調度了再從外存把這些進程以及相關資源移到內存,外存上負責存儲這些臨時數據的部分就是虛擬內存。