Was ist Direktes Mapping?
Die direkte Zuordnung ist eine Methode zum Speichern von Informationen für den einfachen Zugriff auf einem Computer. Kürzlich verwendete Informationen werden in einem Cache gespeichert, sodass der Computer die Informationen bei der nächsten Verwendung schnell finden kann. Bei der Computerprogrammierung ist ein Cache ein kleiner Bereich des Arbeitsspeichers (RAM), der zum einfachen Abrufen von Daten reserviert ist. Bei der direkten Zuordnung wird jedem Datenelement im Speicher ein Speicherbereich im Cache zugewiesen, den er mit anderen Datenelementen gemeinsam nutzt. Cache-Daten werden ständig überschrieben, wenn neue Daten benötigt werden.
Ein Cache ist in Zeilen organisiert. Jede Zeile ist nur groß genug, um einen Datenblock und ein Tag zu speichern, um zu identifizieren, woher die Daten stammen. Wenn ein Benutzer Daten anfordert, durchsucht der Computer zuerst den Cache, um festzustellen, ob die Informationen vorhanden sind. Wenn dies der Fall ist, werden die Informationen an den Benutzer zurückgegeben. Dies wird als Cache-Treffer bezeichnet. Dies ist schneller als das Abrufen der Daten von ihrem ursprünglichen Speicherort.
Der Prozentsatz der Anforderungen, die zu Cache-Treffern führen, wird als Trefferquote bezeichnet. Befinden sich die vom Benutzer angeforderten Daten nicht im Cache, findet der Computer sie im Speicher. Eine Kopie der Daten wird im Cache abgelegt, damit sie beim nächsten Anfordern durch den Benutzer schnell gefunden werden können, was theoretisch die Trefferquote erhöht. All dies geschieht hinter den Kulissen. Der Benutzer weiß nicht, ob die empfangenen Daten aus dem Cache oder dem Speicher stammen.
Die direkte Zuordnung ist eine Methode, um zu entscheiden, wo Speicherblöcke im Cache gespeichert werden. Jedem Speicherblock ist eine bestimmte Zeile im Cache zugeordnet. Da der Cache kleiner als der Speicher ist, teilen sich mehrere Blöcke eine einzelne Zeile im Cache. Wenn eine Zeile bereits voll ist, wenn ein neuer Block geschrieben werden muss, wird ein alter Block überschrieben.
Die direkte Zuordnung ist zwar eine sehr einfache und einfache Methode zum Entwerfen eines Caches, es treten jedoch einige Probleme auf. Wenn ein Programm kontinuierlich auf mehrere Datenblöcke zugreift, die dieselbe Zeile in einem direkten Zuordnungscache verwenden, wird die Zeile häufig umgeschrieben. Dies führt zu vielen Fehlern, da es weniger wahrscheinlich ist, dass sich die vom Computer benötigten Daten tatsächlich in dieser Cache-Zeile befinden. Das direkte Mapping hat also eine geringere Trefferquote als andere Cache-Mapping-Modelle.