Dateisystem-Cache:
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1. Zweck :
- Der Dateisystem-Cache ist eine Komponente des Betriebssystems, die häufig aufgerufene Daten vom Festplattenspeicher im Arbeitsspeicher (RAM) speichert, um sie schneller abrufen zu können.
2. Bedienung :
– Wenn eine Anwendung Daten aus einer Datei liest, prüft das Betriebssystem, ob sich die Daten bereits im Dateisystem-Cache befinden.
- Wenn die Daten gefunden werden, werden sie direkt aus dem Cache gelesen, was einen schnelleren Zugriff im Vergleich zum Abrufen von der physischen Festplatte ermöglicht.
- Wenn sich die Daten nicht im Cache befinden, werden sie von der Festplatte geladen und dem Cache für mögliche zukünftige Zugriffe hinzugefügt.
3. Vorteile :
- Verbessert die Leistung:Durch die Speicherung häufig verwendeter Daten im RAM reduziert der Dateisystem-Cache die Anzahl der Festplattenlesevorgänge, was zu einem schnelleren Datenzugriff und einer insgesamt verbesserten Systemleistung führt.
4. Caching-Richtlinien :
– Betriebssysteme verwenden verschiedene Caching-Richtlinien, um die Nutzung des Dateisystem-Cache zu optimieren:
- Least Recent Used (LRU):Ersetzt die Daten im Cache, auf die am längsten nicht zugegriffen wurde, wenn diese ihre Kapazität erreichen.
- Zuletzt verwendet (MRU):Ersetzt die ältesten Daten im Cache, vorausgesetzt, es ist weniger wahrscheinlich, dass bald wieder darauf zugegriffen wird.
- First-In First-Out (FIFO):Ersetzt Daten im Cache in der Reihenfolge, in der sie hinzugefügt wurden, unabhängig von ihrer Nutzungshäufigkeit.
5. Konfiguration und Tuning :
– Die Größe des Dateisystemcaches kann so konfiguriert werden, dass Leistung und Speichernutzung ausgeglichen werden.
– Einige Betriebssysteme bieten anpassbare Parameter, um Caching-Richtlinien zu optimieren und die Leistung für bestimmte Arbeitslasten zu optimieren.
6. Caching-Techniken :
- Lese-Caching:Speichert kürzlich aufgerufene Daten im Cache, um nachfolgende Lesevorgänge zu beschleunigen.
- Schreib-Caching:Speichert Schreibvorgänge vorübergehend im Cache, bevor sie auf die Festplatte übertragen werden, wodurch die Schreibleistung verbessert wird.
7. Datenintegrität und -konsistenz :
– Dateisystem-Caches müssen die Datenintegrität und -konsistenz gewährleisten, indem sie die Cache-Kohärenz handhaben und Cache-Leerungen verwalten, um Daten zwischen RAM und Festplattenspeicher zu synchronisieren.
