Co to jest bezpośrednie mapowanie?
Bezpośrednie mapowanie to metoda przechowywania informacji w celu łatwego dostępu do komputera. Ostatnio używane informacje są przechowywane w pamięci podręcznej, aby komputer mógł szybko znaleźć informacje następnym razem, gdy będą potrzebne. W programowaniu komputerowym pamięć podręczna to niewielka część pamięci o dostępie swobodnym (RAM), która jest odkładana w celu łatwego pobierania danych. Dzięki bezpośredniemu mapowaniu każdemu kawałkowi danych w pamięci przypisywane jest miejsce w pamięci podręcznej, które dzieli z innymi kawałkami danych. Dane w pamięci podręcznej są ciągle zastępowane, ponieważ potrzebne są nowe dane.
Pamięć podręczna jest zorganizowana w linie. Każda linia jest wystarczająco duża, aby pomieścić jeden blok danych i znacznik identyfikujący skąd pochodzą dane. Gdy użytkownik zażąda danych, komputer najpierw skanuje pamięć podręczną, aby sprawdzić, czy informacje tam są. Jeśli tak, informacje są zwracane do użytkownika. Jest to tak zwane trafienie w pamięć podręczną, które jest szybsze niż pobieranie danych z pierwotnej lokalizacji.
Procent żądań, które powodują trafienia do pamięci podręcznej, nazywa się współczynnikiem trafień. Jeśli żądane dane nie znajdują się w pamięci podręcznej, komputer znajdzie je w pamięci. Kopia danych zostanie zdeponowana w pamięci podręcznej, aby można ją było szybko znaleźć następnym razem, gdy użytkownik zażąda jej, teoretycznie zwiększając współczynnik trafień. Wszystko to dzieje się za kulisami. Użytkownik nie wie, czy otrzymane dane pochodzą z pamięci podręcznej lub pamięci.
Bezpośrednie mapowanie jest jedną z metod decydowania, gdzie bloki pamięci będą przechowywane w pamięci podręcznej. Każdy blok pamięci ma przypisany określony wiersz w pamięci podręcznej. Ponieważ pamięć podręczna jest mniejsza niż pamięć, wiele bloków będzie współużytkować jedną linię w pamięci podręcznej. Jeśli linia jest już pełna, gdy trzeba do niej zapisać nowy blok, stary blok zostanie zastąpiony.
Chociaż bezpośrednie mapowanie jest bardzo prostym i łatwym sposobem zaprojektowania pamięci podręcznej, stwarza pewne problemy. Jeśli program stale uzyskuje dostęp do wielu bloków danych, które dzielą tę samą linię w pamięci podręcznej bezpośredniego odwzorowania, linia będzie często przepisywana. Powoduje to wiele braków, ponieważ dane, których potrzebuje komputer, prawdopodobnie nie są danymi, które aktualnie znajdują się w tej linii pamięci podręcznej. Więc bezpośrednie mapowanie ma niższy współczynnik trafień niż inne modele mapowania pamięci podręcznej.