تنظيف ذاكرة الكاش باستمرار يضمن أداء متقنا لعمليات المستخدم

عفت الشياب :

الغد - عمّان - عند شراء جهاز كمبيوتر نواجَه بسؤال، ما هو المعالج المطلوب؟ وهل يكون من فئة كاش كامل Full cache أو نصف أو ربع كاش؟، وهل هو KB 128 أو 512KB أو KB256؟ فما الفرق بينها وما هو الأفضل لنا؟

Cache Memory

نوع من أنواع الذاكرة في الكمبيوتر وتعد الذاكرة الفورية للجهاز، وهي صغيرة تشبه الذاكرة العشوائية إلا انها أسرع منها وأصغر، وذات سرعة عالية مصممة لتزود المعالج بالأوامر والمعلومات الأكثر طلبا من قبل المستخدم، وتوجد داخل المعالج نفسه ابتداء من معالجات بنتيوم 2، بينما تواجدت في الأجيال السابقة بين المعالج Processor والرام RAM بحيث يمكن وضعها أو الاستغناء عنها.

وأثناء عمل المعالج، فإنه يقوم بقراءة وكتابة البيانات والتعليمات من وإلى الذاكرة العشوائية بصفة متكررة، والمشكلة أنها المستوى الاول Level1، وتعتبر بطيئة بالنسبة للمعالج والتعامل معها مباشرة يبطئ الأداء؛ عندها لجأ مصممو الحاسوب إلى وضع الذاكرة الصغيرة والسريعة بين المعالج والذاكرة العشوائية، مستغلين أن المعالج قد يطلب المعلومات نفسها أكثر من مرة في أوقات متقاربة فتقوم ذاكرة الكاش، وهي المستوى الثاني Level2، بتخزين المعلومات الأكثر طلباً من المعالج مما يجعلها في متناوله بسرعة.

والمعالج عند جلب بيانات أو تعليمات، يبحث عنها أولا في ذاكرة الكاش، وتسمىCache hit، فإن وجدها أحضرها. فإن فشل في ايجاد المعلومات التي يريدها ولم يجدها، وتسمى Cache miss، جلبها من الذاكرة العشوائية.

نظرية التشغيل في ذاكرة الكاش

المعالج يتفقد ذاكرة الكاش بداية ويأخذ المعلومات، إن وُجدت، وإلا فإنه ينتقل الى الذاكرة الرئيسية؛ ويجلب من هناك الـBlock الذي يحوي تلك المعلومة وينقلها إلى ذاكرة الكاش، والـblock يحتوي على المعلومة المطلوبة بجانب تعليمات أخرى متتالية؛ والسبب في نقل الـBlock كاملا هو أنه في المرحلة المقبلة سيحتاج المعالج تلك المعلومات المجاورة للمعلومة الأولى، فيتم وضعها في الكاش لأخذها مباشرة منه بدلا من جلبها من الذاكرة الرئيسية والذي من شأنه توفير الوقت وجعل جهاز الكمبيوتر يعمل بسرعة عالية أكثر.

ويسمى انتقال البيانات من الذاكرة الرئيسية إلى ذاكرة الكاش بعملية التخطيطMapping process؛ وهناك ثلاثة أنواع: الاول يسمى التخطيط المترابطAssociative Mapping، والتي تُستخدم من قبل غالبية ذاكرة الكاش السريعة والجيدة.

ويتم في هذا النوع تخزين النوع والمحتوى للمعلومة أو Word، حيث لا يسمح بتخزين أية معلومة أو Word في أي مكان؛ أي يوجد عدد ضخم من الأماكن مخصص للبيانات، حيث يتم البحث في كل القيم إلى أن يتم العثور على المطلوب.

وميزة هذا النوع أنه يضع كل data في مكان، وبالتالي لا داعي لجلب كل المعلومات المتتالية في كل مرة.

أما النوع الثاني، فيسمى بالتخطيط المباشر Direct Mapping: وهنا يوجد مكان واحد لكل البيانات. ومن عيوب هذا النوع أنه في حال أردنا جلب بيانات ومعلومات متتابعة، فإنه يلزمنا إحضار كل واحدة مرة، وإزالتها، ثم وضع الأخرى وإزالتها وهكذا.

النوع الثالث يسمى التخطيط ذو المجموعات المترابطةSet- Associative Mapping: وهو كحلّ وسط بين النوع الأول والثاني. وهنا يوجد 2 مرفوعة إلى الاس ن من الأماكن لكل البيانات ففي حال ن=2 نسميه Two Way Set Associative، أما في حال ن=3 نسميه Three Way Set-Associative، وفي حال ن=4 نسميه Four Way Set-Associative. ففي حالة الـSet Associative، يتم تقسيم الكاش إلى مجموعات.

وقد نجد أن بعض الأجهزة باتت بطيئة بعض الشيء بعد مدة معينة؛ خصوصا عند تصفح الانترنت نتيجة زخم الصور والكوكيز والروابط وغيرها؛ هذا كله قد يؤثر على الجهاز وسرعة أدائه.

لذلك يجب تنظيف ذاكرة الكاش باستمرار لضمان أداء متقن لعملياتك عن طريق شطب الكوكيز Cookies وملفات الانترنت المؤقتة Temporary Internet Files.

Effat.elshiyyab@gmail.com