Che cos'è la mappatura diretta?
La mappatura diretta è un metodo di memorizzazione delle informazioni per un facile accesso su un computer. Le informazioni utilizzate di recente vengono archiviate in una cache in modo che il computer possa trovare rapidamente le informazioni al successivo utilizzo. Nella programmazione del computer, una cache è una piccola sezione della memoria ad accesso casuale (RAM) che viene messa da parte allo scopo di recuperare facilmente i dati. Con la mappatura diretta, a ciascun pezzo di dati in memoria viene assegnato uno spazio nella cache, che condivide con altri pezzi di dati. I dati della cache vengono costantemente sovrascritti quando sono necessari nuovi dati.
Una cache è organizzata in linee. Ogni riga ha dimensioni sufficienti per memorizzare un blocco di dati e un tag per identificare la provenienza dei dati. Quando un utente richiede un pezzo di dati, il computer prima scansiona la cache per vedere se le informazioni sono lì. In tal caso, le informazioni vengono restituite all'utente. Questo è noto come hit della cache, che è più veloce del recupero dei dati dalla posizione originale.
La percentuale di richieste che danno luogo a hit della cache è chiamata frequenza di hit. Se i dati richiesti dall'utente non si trovano nella cache, il computer li troverà in memoria. Una copia dei dati verrà depositata nella cache in modo che possa essere trovata rapidamente la prossima volta che l'utente lo richiede, aumentando in teoria la frequenza dei risultati. Tutto questo accade dietro le quinte. L'utente non sa se i dati ricevuti provengono dalla cache o dalla memoria.
Il mapping diretto è un metodo per decidere dove archiviare i blocchi di memoria nella cache. A ciascun blocco di memoria viene assegnata una riga specifica nella cache. Poiché la cache è più piccola della memoria, più blocchi condivideranno una singola riga nella cache. Se una riga è già piena quando un nuovo blocco deve essere scritto su di essa, un vecchio blocco verrà sovrascritto.
Sebbene la mappatura diretta sia un modo molto semplice e facile per progettare una cache, presenta alcuni problemi. Se un programma accede continuamente a più blocchi di dati che condividono la stessa riga in una cache di mappatura diretta, la riga verrà riscritta spesso. Ciò comporta un sacco di errori perché i dati di cui il computer ha bisogno è meno probabile che siano i dati che sono attualmente in quella linea di cache al momento. Quindi la mappatura diretta ha un tasso di hit inferiore rispetto ad altri modelli di mappatura della cache.