Cache (Önbellek) Nedir? Nasıl Çalışır? Cache Bellek Kullanımının Amacı Nedir?

-

Cache (Önbellek) Nedir?

Bilgisayar sisteminde işlemci yani CPU hafızadan sürekli veri okuma işlemi yapar. Bu işlem oldukça hızlıdır ve verilerin hafızadan CPU’ya aktarılma hızı daha yavaş gerçekleştiğinden CPU bu işlemleri beklemek zorunda kalmaktadır. Bu da performansı düşürmektedir. Bunu engellemek için de cache yani önbellek kullanılmaktadır.

Önbellek, yürütülmekte olan programa ait bilgileri ve komutları geçici olarak tutan bir bellek türüdür. Bir program yürütülürken sık kullanılan bilgileri ve komutları tekrar tekrar ana bellekten çağırmak zaman ve performans kaybına yol açmaktadır. Bu yüzden bu sık kullanılan bilgiler ilk seferde hafızadan alınır ve CPU’ya yakın olan önbelleğe kopyalanır. Böylece bu bilgiler gerektiğinde tekrar hafızaya gidilmez ve önbellekten çekilir. Bu sayede hem zamandan hem işten tasarruf edilir ve performans arttırılır.
cache ve cpu ilişkisi
Şekil 1. Bellekler ve CPU arasındaki ilişki

Cache (Önbellek) Kullanımının Amacı

Önbellek kullanımının amacı, sık erişilmesi gereken bilgileri işlemciye uzak olan ana bellekten kopyalayarak işlemciye yakın olan geçici hafızada tutmak ve bu sayede erişimi kolaylaştırıp hızı arttırmaktır. Ana bellek erişim süresi 60 nanosaniye olan DRAM kullanırken önbellek erişim süresi 10 nanosaniye olan SRAM kullanmaktadır. Bu da hızın oldukça artmasına sebep olmaktadır. Önbellek, ana belleğe göre oldukça küçük bir boyuttadır. Önbelleğin boyutunu büyütmek maliyeti oldukça arttırmaktadır. Bu yüzden ana bellek, önbellek mantığıyla yapılamamaktadır.

Cache (Önbellek) Nasıl Çalışır?

Önbelleğin CPU’ya yakınlık derecesine göre farklı seviyeleri vardır. Bunlar L1, L2 ve L3’tür. Bazen L4 de vardır. Ana bellekten alınan veri sırasıyla L3, L2 ve L1’e aktarılmaktadır.
  • L1 Seviyesi: CPU’nun en çok gerek duyduğu önemli veriler ve kodlar bu belleğe aktarılır. 2 KB ve 256 KB arasında değişen hafızası ile en küçük ve en hızlı önbellek seviyesidir.
  • L2 Seviyesi: Önceleri ana kart üzerinde yer alırken zamanla işlemci çekirdeğine entegre edilmiştir. 256 KB ve 2 MB arasındaki hafızasıyla L1 seviyesinden daha fazla veri tutmaktadır.
  • L3 Seviyesi: Hafızası 2MB ve 256 MB arasındadır ve çok çekirdekli işlemcilerde tüm çekirdeklere tek yerden hizmet vermek için kullanılmaktadır.

Yorumlar

Yorum Gönder

Bu blogdaki popüler yayınlar

Interrupt (Kesme) Nedir? Interrupt Çeşitleri Nelerdir?

-
Resim
Interrupt (Kesme) Nedir? Interrupt, Türkçeye ‘kesme’ olarak çevrilmiştir. Bilgisayar işlemcisi yapısı gereği aynı anda farklı işlemleri yürütememektedir. Bir işlemi gerçekleştirirken başka bir işlem geldiğinde o işlemi kuyruğa alarak bekletir. Ancak bazen yürüttüğü işlemden daha acil başka bir işlem gelebilmektedir.   Bu kimi zaman arka arkaya gerçekleştirilen bir I/O işlemi, kimi zaman sıfıra bölme hatası, kimi zaman da başka bir işlem olabilmektedir. Bu gibi işlemler geldiğinde işlemci yürütmekte olduğu işlemin durumunu kaydederek askıya alır ve gelen acil işlemi yürütür. Bu işi tamamladıktan sonra bir önceki işlemi kesme hizmeti yordamı (ISR) ile askıya alınan yerden alarak yapmaya devam etmektedir. Şekil 1. Interrupt meydana geldiğinde işlemcide gerçekleşen olay  Interrupt Çeşitleri Aynı anda birden fazla işi gerçekleştirmek için kullanılan interruptların kaç çeşit olduğu farklı kaynaklara göre değişkenlik göstermektedir. Bazı kaynaklarda iki çeşit interrupt olduğu
Devamı

Shell Nedir? C99 ve R57 Nedir?

-
Shell, yüklendiği bir web sitesinin izinler açık olduğu takdirde, yetkilerini ele geçirmeye yarayan zararlı bir yazılımdır. Sistemdeki açıklardan yararlanarak sisteme sızılabilmekte ve ‘shell atma’ denilen olay gerçekleştirilmektedir. Bu sayede yazma, silme veya okuma gibi birçok yetkiye sahip olunabilmekte ve sistem ele geçirilip istenilen amaç doğrultusunda kullanılabilmektedir. En yaygın shell türleri C99 ve R57’dir. C99 C99 shelli sayesinde dosya okuma, dosya silme, dosya düzenleme, yeni dosya yükleme, veritabanına erişim ya da yapılandırma işlemleri yapılabilmektedir. Bu shelli çalıştırabilmek için bilgisayarda Apache programı yüklü olmalı ve arka planda çalışır olmalıdır. Dosyalar üzerine tıklanarak açılıp okunabilmekte ve editleme kısmından dosyada değişiklikler yapılabilmekte, yeni kodlar yazılabilmekte, eklemeler yapılabilmekte veya tüm dosya silinebilmektedir. Dosya silme işlemi ‘Enter’ kısmına ‘del’ komutu girilerek de yapılabilmektedir. Örneğin bir ‘deneme.php’ do
Devamı