| Het cachegeheugen fungeert als een snelle buffer tussen de centrale verwerkingseenheid (CPU) en het hoofdgeheugen (RAM). Het slaat veelgebruikte gegevens en instructies op, waardoor de CPU deze snel kan ophalen zonder toegang te hoeven krijgen tot het langzamere hoofdgeheugen. Dit verbetert de algehele prestaties van het computersysteem door de gemiddelde tijd die nodig is om toegang te krijgen tot gegevens te verminderen.
Zo werkt het cachegeheugen:
1. Gegevens ophalen :Wanneer de CPU toegang nodig heeft tot een stukje gegevens, controleert deze eerst het cachegeheugen.
2. Cachehit :Als de gevraagde gegevens in de cache worden gevonden, worden deze onmiddellijk aan de CPU doorgegeven. Dit wordt een cachetreffer genoemd. Cachehits zijn erg snel omdat de gegevens direct beschikbaar zijn in de cache.
3. Cachemisser :Als de opgevraagde gegevens niet in de cache worden gevonden, wordt dit een cachemisser genoemd. In dit geval moet de CPU de gegevens uit het hoofdgeheugen ophalen, wat een langzamer proces is.
4. Gegevens laden :Zodra de gegevens uit het hoofdgeheugen zijn opgehaald, worden deze in het cachegeheugen geladen voor mogelijke toekomstige toegang.
5. Cachevervanging :Wanneer de cache vol is en nieuwe gegevens moeten worden geladen, wordt een cachevervangingsalgoritme gebruikt om te bepalen welke bestaande gegevens in de cache moeten worden verwijderd om ruimte te maken voor de nieuwe gegevens. Veelgebruikte algoritmen zijn onder meer Minst Recent Gebruikt (LRU), Meest Recent Gebruikt (MRU) en First-In First-Out (FIFO).
Door veelgebruikte gegevens in het cachegeheugen te bewaren, kan de CPU het aantal keren dat hij toegang nodig heeft tot het langzamere hoofdgeheugen verminderen, wat resulteert in sneller ophalen van gegevens en verbeterde algehele systeemprestaties. |
