Ánh xạ trực tiếp là gì?

Ánh xạ trực tiếp là một phương pháp lưu trữ thông tin để dễ dàng truy cập trên máy tính.Thông tin được sử dụng gần đây được lưu trữ trong bộ đệm để máy tính có thể nhanh chóng tìm thấy thông tin vào lần tiếp theo.Trong lập trình máy tính, bộ đệm là một phần nhỏ của bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) được đặt sang một bên cho mục đích dễ dàng truy xuất dữ liệu.Với ánh xạ trực tiếp, mỗi phần dữ liệu trong bộ nhớ được gán một khoảng trống trong bộ đệm, nó chia sẻ với các phần dữ liệu khác.Dữ liệu bộ đệm liên tục bị ghi đè vì dữ liệu mới là cần thiết.Một bộ đệm được tổ chức thành các dòng.Mỗi dòng chỉ đủ lớn để lưu trữ một khối dữ liệu và thẻ để xác định dữ liệu đến từ đâu.Khi người dùng yêu cầu một phần dữ liệu, trước tiên máy tính quét bộ đệm để xem thông tin có ở đó không.Nếu có, thông tin được trả lại cho người dùng.Điều này được gọi là một hit bộ đệm, nhanh hơn so với truy xuất dữ liệu từ vị trí ban đầu của nó.

Tỷ lệ phần trăm các yêu cầu dẫn đến các lần truy cập bộ đệm được gọi là tỷ lệ truy cập.Nếu dữ liệu mà người dùng yêu cầu không có trong bộ đệm, máy tính sẽ tìm thấy nó trong bộ nhớ.Một bản sao của dữ liệu sẽ được gửi vào bộ đệm để có thể tìm thấy nhanh chóng vào lần tiếp theo người dùng yêu cầu, theo lý thuyết làm tăng tỷ lệ truy cập.Tất cả điều này xảy ra đằng sau hậu trường.Người dùng không biết liệu dữ liệu nhận được đến từ bộ nhớ cache hoặc bộ nhớ.Ánh xạ trực tiếp là một phương pháp quyết định các khối bộ nhớ sẽ được lưu trữ trong bộ đệm.Mỗi khối của bộ nhớ được gán một dòng cụ thể trong bộ đệm.Vì bộ đệm nhỏ hơn bộ nhớ, nhiều khối sẽ chia sẻ một dòng trong bộ đệm.Nếu một dòng đã đầy khi một khối mới cần được ghi vào nó, một khối cũ sẽ bị ghi đè.Mặc dù ánh xạ trực tiếp là một cách rất đơn giản và dễ dàng để thiết kế bộ đệm, nhưng nó có một số vấn đề.Nếu một chương trình liên tục truy cập nhiều khối dữ liệu có cùng dòng trong bộ đệm ánh xạ trực tiếp, dòng sẽ được viết lại thường xuyên.Điều này dẫn đến rất nhiều lần bỏ lỡ vì dữ liệu mà máy tính cần ít có khả năng là dữ liệu thực sự trong dòng bộ đệm đó tại thời điểm này.Vì vậy, ánh xạ trực tiếp có tỷ lệ HIT thấp hơn so với các mô hình ánh xạ bộ đệm khác.