Если на смартфоне или планшете заканчивается свободное место, то первым делом пользователю рекомендуется удалить кэш из памяти. А что, собственно, такое кэш в телефоне или кэшированные данные?
Кэш — это промежуточной буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена. При этом доступ к кэшу осуществляется намного быстрее, нежели выборка необходимых данных из памяти или удаленного источника. Однако нужно помнить, что объем кэша ограничен.
Если вы ничего не поняли из описанного выше, попробуем объяснить наглядным путем. Когда вы устанавливаете приложение на свое устройство на базе Android, создается папка для хранения настроек пользователя, различных изображений, логов и т.д. Разумеется, данные в кэше в этом случае занимают место.
Другой пример. Допустим, вы открываете на телефоне ВКонтакте и разглядываете фотографии. Эти фотографии сохраняются на ваше устройство (то есть кэшируются). Зачем? А затем, что если в следующий раз вы обратитесь к этим же картинкам, они будут загружены намного быстрее, нежели без использования кэша. Тоже самое касается не только фотографий, но и музыкальных композиций и даже видеороликов — все они сохраняются на устройстве и могут занимать много места.
Вопрос заключается в том, будете ли вновь обращаться к просмотренному видео? Скорее всего, нет, а потому ролик кэшировать не обязательно.
Что будет, если удалить кэш?
Ничего не будет, если говорить о кэше в браузерах, разве что чуть дольше будет загружаться некоторая информация типа тех же фотографий. В случае удаления кэша приложений тоже переживать не стоит, потому как сохранения не удаляются.
Кэш можно удалить как вручную, так и с помощью сторонних приложений. Лучше пользоваться вторым способом, так как при удаления кэша в ручном режиме придется производить удаление из разных источников, в то время как приложение само найдет все виды кэша в устройстве и удалит их по желанию пользователя.
Вот данные кэша приложений в настройках смартфона:
А это — данные кэша для одного приложения.
Всем привет! Сегодня мы разберем, что это за функция кэшированные данные на телефонах Самсунг. Вы поймете, в чем их плюсы и минусы кэша и можно ли удалять его из Андроида.
В процессе работы, на Андроид смартфонах и планшетах накапливается остаточная информация о посещаемых приложениях и запускаемых играх. Такая информация называется кэш. Информация эта временная и постоянно обновляется. Пользователи по разному оценивают необходимость кэш-данных на телефоне. Но большиство старается сразу же удалять такие временные файлы из девайса.
Кэшированные данные на телефоне Самсунг
В последней линейке смартфонов Самсунг (OS Android Lollipop), появилась новая опция - кэшированные данные. Данная функция позволяет отследить наличие временных кэш-файлов, их объем на телефоне и сразу же очистить телефон от них.
Для перехода к данной опции очистки, вам нужно войти в «Настройки » смартфона и пролистать вниз до «Память ». Там отыщите кэшированные данные и кликните по ним для удаления.
Помимо этой опции, в телефонах и планшетах от Самсунг предусмотрена другая форма системной очистки - Smart Manager . Найдите её в основном меню телефона, запустите приложение и пройдите в раздел Память и в пункте Ненужные данные жмите удалить. Также можно применить сторонние приложения, в которых есть тоже опция такой очистки. Например Master Cleaner , Cache Cleaner и другие.
Можно ли удалять кэш?
Если задаться актуальностью вопроса об удалении временных кэш-данных, то стоит обратить внимание на несколько моментов.
- Если у вас на устройстве не хватает места - удаление cache-файлов, в принципе, производится первым.
- Наличие кэш-данных в Андроиде способствует более быстрой загрузке некоторых приложений (, Instagram , Одноклассники , Snapchat , мобильный браузер и другие).
- Удаление cache-данных может сказаться на скорости запуска некоторых приложений. Это вызвано тем, что запоминание иконок, фото, прописанного текста и прочей информации придется подгружать заново. В условиях слабого интернета это будет очень долго.
- Удаление кэш-файлов позволяет также очищать остаточный мусор и решает некоторые ошибки в работе приложений.
Надеюсь вы разобрались с тем, что такое кэшированные данные на телефонах Самсунг и сделали для себя выводы - можно ли удалять эти файлы из Андроид устройства.
Каждый человек, часто пользующийся различными гаджетами так или иначе встречался с понятиями «Кэш» и «Кэширование данных». Может быть он слышал об этих понятиях, может он даже знает, что они означают, но, даже если он слышит о них впервые, он всё равно уже имел опыт использования кэшированных данных, но не знает этого.
В этой статье мы подробно разберёмся в что такое кэшированные данные. Какое применение они нашли в смартфонах, каким целям служат и как с ними взаимодействовать. Можно ли удалять кэш и как это делать. Зачем это нужно делать и что будет если их не удалять.
Так что же такое кэш?
Кэшированные данные или кэш - это промежуточный буфер с быстрым доступом, в котором содержится информация, которая в любой момент может быть запрошена. Иными словами, кэш - это данные, которые сохраняются устройством в физической памяти с возможностью дальнейшего быстрого доступа.
Для того, чтобы понять это, рассмотрим кэширование на конкретном примере. Допустим, вы являетесь пользователем какой-либо социальной сети, зайдя в свою ленту новостей, вы увидели там новую красивую картинку с изображением горного пейзажа, но эта картинка очень долго не могла загрузиться.
Когда она наконец загрузилась, и вы налюбовались ей, то вы закрыли социальную сеть на своём смартфоне и ушли на некоторое время. Спустя час, вы снова открыли социальную сеть и в ленте новостей снова увидели эту же самую картинку. В этот раз картинка загрузилась гораздо быстрее.
Ускорение загрузки картинки во второй раз как раз и обусловлено кэшированием данных. Дело в том, что при первой загрузке картинка загружалась из интернета, что и потребовало время, но после того, как картинка загрузилась, устройство оставило о ней некоторые данные в виде кэша.
Эти данные и были использованы при второй загрузки. Что и привело к её ускорению. Этот пример кэширования данных очень часто встречается на практике, но обычно его не замечают.
Для чего используется кэширование данных
Как стало понятно из приведённого выше примера, кэширование данных приводит к увеличению скорости загрузки уже просмотренных страниц. Однако социальные сети в смартфоне далеко не единственный пример кэширования данных.
Кэш есть у каждого приложения, он также способствует его ускоренной загрузке.
Проблемы кэширования данных
Помимо неоспоримых плюсов у кэширования данных есть также и минусы. Главным минусом является то, что кэш занимает в памяти устройства. Эта проблема наиболее актуальна для смартфонов, не обладающих большими запасами памяти. Пользователь устройства может и не заметить, как у него закончится память.
Для смартфонов с большим запасом памяти кэширование данных может привести к тому, что приложения будут тормозить. Для решения этой проблемы можно очистить кэш приложения.
Как осуществляется удаление кэша приложения
Существует два метода, позволяющие избавиться от кэшированных данных приложения.
- Ручной метод.
- Автоматический метод.
Чтобы воспользоваться ручным методом, нужно зайти в настройки приложения, кэш которого хотите удалить, и путём нехитрых манипуляций очистить его кэш, однако у этого метода есть существенный недостаток, который заключён в том, что могут остаться другие кэшированные данные в другом месте.
Самый универсальный метод - это автоматический метод для того, чтобы им воспользоваться нужно скачать специализированное приложение, которых полно в интернете. Приложение само найдёт все источники кэшированных данных и удалит их. Этот метод не обладает существенными минусами, кроме того, что придётся устанавливать новое приложение.
К чему может привести удаление кэша
Удаление кэшированных данных не приведёт ни к каким страшным последствиям, оно лишь освободит место в памяти устройства.
Единственным отрицательным последствием является то, что скорость загрузки приложений может снизиться, но это продлится не долго, до того момента, когда создастся новый кэш.
Подведение итогов
Из всего сказанного выше становится ясно, что кэш или кэшированные данные - это данные, которые ваше устройство сохранило в своей памяти , чтобы увеличить скорость загрузки приложений.
Однако, память устройства не безгранична, и нужно следить за тем, чтобы кэшированные данные не занимали слишком много места. Для того, чтобы этого не случалось надо регулярно проводить чистку памяти устройства от мусора, что положительно сказывается на его стабильности и работоспособности.
Удаление кэшированных данных не способно каким-либо образом навредить системе, разве что замедлить загрузку приложений до создания новых кэшированных данных. В целом удаление кэша является полезной процедурой, которую нужно периодически проводить, чтобы поддерживать стабильность работы устройства.
Удаление кэша приложения может помочь в решении проблемы, связанной с работой этого приложения.
Кэширование используется для ускорения доступа к оперативной памяти, диску и другим видам запоминающих устройств. Кэширование представляет собой накопление данных в доступном хранилище, с целью их быстрого извлечения по мере надобности.
В качестве кэша используются разные устройства: для уменьшения среднего времени доступа к оперативной памяти – быстродействующая статическая память; для ускорения доступа к данным на диске – буферы в оперативной памяти. Виртуальная память также является одним из вариантов реализации принципа кэширования данных. В этом случае оперативная память выступает в роли кэша по отношению к внешней памяти (диску), и кэширование используется для частичной замены оперативной памяти диском за счет перемещения временно неиспользуемого кода и данных на диск с целью освобождения места для активных процессов. Содержимое стандартной кэш-памяти представляет собой совокупность записей о загруженных в нее элементах данных из основной памяти (рис.5.26.). Каждая запись об элементе данных включает:
Значение элемента данных;
Адрес элемента данных в основной памяти;
Дополнительную информацию, используемую для реализации алгоритма замещения данных в кэше (признак модификации и признак действительности данных).
При каждом обращении к основной памяти по физическому адресу просматривается содержимое кэш-памяти с целью определения требуемых данных. Поиск в кэш-память осуществляется по содержимому – по взятому из запроса значению поля адреса в оперативной памяти. Если данные обнаруживаются в кэш-памяти, произошло кэш-попадание (cache-hit ), то они считываются и результат передается источнику запроса. Если нужные данные отсутствуют, произошел кэш-промах (cache-miss ), то они считываются из основной памяти, передаются источнику запроса и одновременно с этим копируются в кэш-память.
Эффективность кэширования и среднее время доступа к данным в системе зависят от вероятности попадания в кэш. Поэтому использование кэш-памяти эффективно только при высокой вероятности кэш-попадания. Вероятность обнаружения данных в кэше зависит от следующих факторов: от объемов кэша и кэшируемой памяти, от алгоритма замещения данных в кэше, от особенностей выполняемой программы и времени ее работы, от уровня мультипрограммирования и других особенностей вычислительного процесса. В большинстве реализаций кэш-памяти процент кэш-попаданий выше 90%, это объясняется наличием у данных объективных свойств: пространственной и временной локальности.
Временная локальность характеризуется признаком: если произошло обращение по некоторому адресу, то следующее обращение по тому же адресу с большой вероятностью произойдет в ближайшее время. Пространственная локальность характеризуется признаком: если произошло обращение по некоторому адресу, то с высокой степенью вероятности в ближайшее время произойдет обращение к соседним адресам.
В начале работы системы каждый запрос к основной памяти выполняет последовательно следующие действия: просмотр кэша, фиксацию промаха, чтение данных из основной памяти, передачу результата источнику запроса и копирование данных в кэш. Используя свойство временной локальности данные, считанные из основной памяти, размещаются в кэш-памяти, предполагая, что скоро понадобятся. По мере заполнения кэша, возрастает вероятность обращения к уже использованным данным, которые содержатся в кэше и могут быть считаны.
При выполнении программы высока вероятность выбора команд из памяти последовательно из соседних ячеек, поэтому в кэш-память загружается не одна запрошенная команда, а целый фрагмент программы, то есть используется свойство пространственной локальности. Аналогично если программа ведет обработку некоторого массива данных, то ее работа значительно ускорится путем загрузки в кэш части или всего массив данных. При этом учитывается высокая вероятность того, что значительное число обращений к памяти будет выполняться к адресам массива данных.
В процессе работы содержимое кэш-памяти постоянно обновляется, так как периодически происходит вытеснение данных. Вытеснение означает объявление свободной определенной области кэш-памяти. Если вытесняемые данные не были изменены, производится сброс бита действительности. Если вытесняемые данные за время нахождения в кэше были изменены (модифицированы) дополнительно производится копирование данных в основную память. Алгоритм замены данных в кэш-памяти существенно влияет на ее эффективность, поэтому он должен быть максимально быстрым и обеспечивать максимально возможную вероятность кэш-попаданий.
Наличие в памяти двух копий данных (в оперативной памяти и в кэше) порождает проблему согласования данных. Если происходит запись в основную память по некоторому адресу, а содержимое этой ячейки находится в кэше, то в результате соответствующая запись в кэше становится недостоверной. Существует два подхода к решению этой проблемы:
1.Сквозная запись (write through ). При каждом запросе к основной памяти и при записи в нее просматривается кэш. Если данные по запрашиваемому адресу отсутствуют, то запись выполняется только в основную память. Если же данные, к которым выполняется обращение, находятся в кэше, то запись выполняется одновременно в кэш и основную память.
2.Обратная запись (write back ). При возникновении запроса к памяти выполняется просмотр кэша. Если запрашиваемых данных отсутствуют, то запись выполняется только в основную память. В ином случае запись производится только в кэш-память, при этом в описателе данных делается специальная отметка (признак модификации), которая указывает на то, что при вытеснении этих данных из кэша необходимо переписать их в основную память.
В некоторых алгоритмах замещения предусматривается первоочередная выгрузка модифицированных данных, которые могут выгружаться при освобождении места в кэш-памяти для новых данных и в фоновом режиме, когда система не очень загружена.
Алгоритм поиска и алгоритм замещения данных в кэше зависят от способа отображения основной памяти на кэш-память. Используются следующие схемы отображения:
1.Случайное отображение . Элемент оперативной памяти и его адрес размещается в произвольном месте кэш-памяти. Критерием поиска в кэше является адрес оперативной памяти из запроса. Для поиска запрошенных данных используется алгоритм ассоциативного поиска , при котором сравнения с записями кэша выполняются параллельно. Признак (адрес данных в оперативной памяти), по которому выполняется сравнение, называется тегом (tag ). Вытеснение устаревших данных происходит только в случае, полного заполнения кэш-памяти. Выбор данных на выгрузку осуществляется среди всех записей кэша и основывается на приемах, аналогичных алгоритмам замещения страниц. Электронная реализация схемы приводит к удорожанию памяти, поэтому ассоциативная кэш-память используется в случаях, когда для обеспечения высокого процента попадания достаточно небольшого объема памяти.
2.Детерминированное отображение . Элемент основной памяти всегда отображается в одно и то же место кэш-памяти. Кэш-память разделена на строки, каждая из которых имеет свой номер и предназначена для хранения одной записи об одном элементе данных. Между номерами строк кэш-памяти и адресами оперативной памяти устанавливается соответствие «один ко многим»: одному номеру строки соответствует несколько адресов оперативной памяти. Отображение осуществляется при помощи специальных функций, например, путем простого выделения нескольких разрядов из адреса оперативной памяти, которые интерпретируются как номер строки кэш-памяти.
Для поиска данных в кэше используется прямой доступ к записи по номеру строки, полученному путем обработки адреса оперативной памяти из запроса. Но в найденной строке могут находиться данные из любой ячейки оперативной памяти, младшие разряды адреса которой совпадают с номером строки, поэтому дополнительно выполняется проверка. Для выполнения проверки каждая строка кэш-памяти дополняется тегом, содержащим старшую часть адреса данных в оперативной памяти. При совпадении тега с соответствующей частью адреса из запроса констатируется кэш-попадание. Если произошел кэш-промах, то данные считываются из оперативной памяти и копируются в кэш. Если строка кэш-памяти, в которую должен быть скопирован элемент данных из оперативной памяти, содержит другие данные, то они вытесняются из кэша.
3.Комбинированное отображение . В современных процессорах кэш-память строится на основе соединения обоих подходов. В этом случае произвольный адрес оперативной памяти отображается на некоторую пронумерованную группу адресов, и поиск в кэше производится в два этапа:
По номеру группы, полученному из адреса оперативной памяти из запроса;
В пределах группы путем ассоциативного просмотра всех записей в группе на случай совпадения старших частей адресов оперативной памяти.
При промахе данные копируются по свободному адресу из однозначно заданной группы. Если свободных адресов в группе нет, то выполняется вытеснение данных по определенным алгоритмам.
Процесс работы персонального компьютера сопряжен с выполнением пользовательских команд. Для оптимизации этого процесса и уменьшения временных затрат в компьютере реализовано множество технологий, основное место среди которых занимает кэширование. И если для продвинутых юзеров этот термин понятен, то у новичков он вызывает лишь недоумение. Что такое кэширование данных и какую роль этот процесс играет в работе компьютера? И насколько сильно разниться кэширование настольной системы от аналогичной процедуры в мобильных гаджетах?
Понятие кеша
Если говорить на простом языке, который будет понятен абсолютно всем категориям пользователей, то кеш - это буфер, в который помещаются обрабатываемые процессором данные, с целью ускорения доступа к ним кристаллу. Одним из основных преимуществ кеша является быстродействие, поскольку доступ к нему осуществляется значительно быстрее, чем к жесткому диску. Однако он обладает ограниченным объемом, что является одним из его недостатков. Стоит отметить, что технология кэширования применяется не только в CPU, но и в работе винчестера, в работе интернет-браузеров и различных онлайн-сервисов, а также во многих других процессах, происходящих во время работы персонального компьютера. В основу кэширования положено структурирование массивов данных, которые, в свою очередь, выступают всего-лишь копией основной информации, хранящейся на компьютере. Для ускорения доступа к кэшируемым данным, каждому массиву присваивается персональный тэг, выступающий в качестве идентификатора, необходимого для определения качества соответствия с оригиналом.
Процесс использования
В процессе работы CPU или любого другого клиента происходит запрос определенных данных. Однако первым делом используются неосновные данные, которые расположены на жестком диске, а те, которые находятся непосредственно в кеш-памяти. Если таковые имеются, то происходит то, что называется попаданием. При необходимости, кэшируемые данные могут записываться и на основной источник хранения информации. Однако если в кеше отсутствуют необходимый массив, то клиент ищет необходимые данные в базовом хранилище, после чего найденные данные копируются в кеш-память.
Обновление данных
Процесс обновления данных проще всего рассмотреть на примере работы интернет-браузера. В процессе работы этих программ, происходит копирование веб-содержимого в кеш, с целью ускорения дальнейшей загрузки веб-содержимого. Таким образом, в процессе работы программа постоянно производит поиск копии загружаемого ресурса в своем кеше. Однако из-за ограниченного размера кеш-памяти происходит периодическое его обновление, в результате которого часть сохраненной ранее информации просто стирается. В основе этого процесса заложен специальный алгоритм, принцип работы которого практически идентичен независимо от типа используемого гаджета.
Политика записи
В процессе изменения массива данных, содержащегося в кеш-памяти, происходит и изменение оригинала данных, хранящегося на основном носителе. Временная задержка, которая присутствует между вносимыми изменениями, зависит от политики записи. На сегодняшний день существует всего два типа записи:
Немедленная запись. Все изменения вносятся одновременно в кеш и в основной памяти.
Отложенная или обратная запись. Изменения в массив данных, который находится в памяти постоянного запоминающегося устройства, вносятся не сразу, а с определенной периодичностью или если возникает запрос этих данных со стороны пользователя. Для отслеживания всех изменений используется принцип идентификации записей.
Современные вызовы
По мере развития современных технологий и изобретении новых моделей процессоров, работающих на более высоких частотах, а также скоростной оперативной памяти возникла необходимость увеличения производительности кеш-памяти. Это объясняется тем, что работа кеш-памяти более эффективна в том случае, если частота RAM-памяти меньше аналогичной у кристалла, поскольку CPU работает значительно быстрее. Поэтому инженеры пошли на определенные доработки и реализовали в различных устройствах свою кеш-память, что позволило увеличить время работы основного кеша. Также стоит отметить, что в современных процессорах реализована кеш-память меньшего размера, поскольку в основе их работы положен принцип виртуальной адресации, способной очень быстро обрабатывать большие массивы данных. Однако подобный подход при разработке других устройств показал меньшую эффективность, а в некоторых случаях даже бесполезность. Например, в большинстве современных моделей смартфонов и планшетных компьютеров используется медленная кеш-память с небольшим объемом, поэтому в этих гаджетах частота обновления кеша значительно выше.
Взаимная работа кеша различных устройств
Из всего вышеописанного можно сделать вывод, что кеш-память работает более эффективно и быстро, если она одна. Однако как быть в том случае, если их много? В этом случае работа кешапроисходит по принципу когерентности или с использованием технологий взаимного обмена данными. Всего различают три типа обмена:
Инклюзивный: каждая кеш-память работает независимо от других.
Эксклюзивный: способ обмена данными разрабатывается индивидуально, с учетом всех индивидуальных особенностей.
Неэкслюзивный: универсальный стандарт обмена массивами данных.
Уровни кэширования
Современные модели процессоров и других девайсов поддерживают трех- или четырехуровневую кеш-память. Чем большим количеством уровней она обладает, тем больший объем данных может храниться в ней, однако, и тем большее количество времени необходимо для их обработки.
Кеш первого уровня. Является одним из наиболее быстрых, поскольку располагается непосредственно на одном физическом ядре кристалла, благодаря чему необходимо меньшее количество времени для обработки данных, хранящихся в нем. Этот кеш реализован во всех современных моделях CPU и работает он синхронно с процессором на одной частоте.
Кеш второго уровня. В большинстве случаев находится возле кеша первого уровня и используется в качестве памяти раздельного использования. Для определения его величины необходимо объем разделить на количество физических ядер, реализованных в кристалле.
Кеш третьего уровня. Является самым большим по объему, но и самым медленным в работе. Основным предназначением кеша третьего уровня является объединение хранящихся массивов данных, хранящихся в кеше второго уровня.
Кеш четвертого уровня. Встречается преимущественно в мощных системах и серверах, которые в процессе работы задействуют несколько процессоров. Он располагается независимо от кристалла и реализован отдельной микросхемой.
Ассоциативность кеша
Основной и наиболее важной характеристикой кеш-памяти является ассоциативность. Если говорить на простом языке, то это логическое разделение кэшируемых данных на отдельные блоки, с целью оптимизации процесса обработки данных и ускорения процесса доступа к ним. Именно поэтому в процессе работы компьютера оперативная память находится в тесном взаимодействии с кешем.
