作业帮Buffer和cache的区别是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/28 07:29:09
Buffer和cache的区别是什么?
Buffer和cache的区别是什么?
Buffer和cache的区别是什么?
buffer和cache是两个经常被混为一谈的概念.从直观上说,两者都具备改善系统 I/O 吞吐量的能力,但是这两个概念是有区别的,其提高系统I/O吞吐量的原因也不尽相同.
cache改善系统性能的主要原因是数据访问的局部性
,即,通常应用程序在一段时间内操作的数据集的某个有限的部分,通常是很小的一部分.硬件实现的cache通常会只使用一小块（与主存相比）访问速度很快,但相对比较昂贵的存储部件,并放置于距离CPU较近的位置.
buffer改善系统性能的主要原因是减少不必要的状态切换和设备I/O.由于制造工艺等个方面的原因,系统中不同部件的速度往往是不一样的,一次
进行批量的操作（例如,预先读取,或者将写数据凑成一个整数之后再写）,往往要比到需要时等待这些操作完成要节省时间,并且有效地降低状态切换导致的开销.
还有一个比较显著的区别是,cache通常是硬件或OS提供,用户程序不需要（多数情况下也没有办法）为其分配存储的机制,通常它在使用者,如用户
程序看来是透明的,它属于提供cache的一方而不是其使用者；而buffer往往是由用户程序知道并且与OS共享（换言之,用户程序需要分配一块内存,
并告诉OS这块内存将要用于某种操作）,或由OS分配,并在主机和外设之间共享（例如网卡的DMA
buffer）,在使用者看来它通常不是透明的,这些内存往往属于控制内存的程序,如用户程序,或OS,而不是向其传递数据的OS,或硬件.
不过,这个区别主要是传统意义上的cache.最近几年引入的一些新概念,特别是Internet
cache并不能用这种方法来区分.我认为最关键的区别其实在于,buffer主要作用是在于减少实际的I/O操作次数,即,将多次操作尽量合并成一次的
成批操作,通常其中的数据在操作完成之后,buffer不会被继续使用；而cache的主要作用在于更好地利用局部性原理,减少不必要的I/O,避免代价
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