Ajánlott, 2023

Szerkesztő Választása

Különbség a virtuális és a cache memória között az operációs rendszerben

A memória olyan hardvereszköz, amelyet az adatok ideiglenes vagy végleges tárolására használnak. Ebben a cikkben megvitattam a virtuális és a cache-memória közötti különbségeket. A Cache memória egy nagy sebességű memória, amely az adatok hozzáférési idejének csökkentésére szolgál. Másrészt a virtuális memória nem egy fizikai memória, hanem olyan technika, amely a fő memória kapacitását túllépi.

A virtuális memória és a gyorsítótár közötti legnagyobb különbség az, hogy a virtuális memória lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy a fő memóriánál nagyobb programokat hajtson végre, míg a gyorsítótár lehetővé teszi a gyorsabb hozzáférést a közelmúltban használt adatokhoz. További különbségeket fogunk megvitatni az alábbi táblázat segítségével.

Összehasonlító táblázat

Az összehasonlítás alapjaVirtuális memóriaGyorsított memória
AlapvetőA virtuális memória kiterjeszti a felhasználó fő memóriájának kapacitását.A cache memória rögzíti a CPU adatátviteli sebességét.
TermészetA virtuális memória a technika.A cache memória egy tárolóegység.
FunkcióA virtuális memória lehetővé teszi a fő memóriánál nagyobb program végrehajtását.A gyorsítótár memóriában tárolják a nemrégiben használt eredeti adatok másolatát.
MemóriakezelésA virtuális memóriát az operációs rendszer kezeli.A cache-memóriát a hardver teljes mértékben kezeli.
MéretA virtuális memória sokkal nagyobb, mint a tárolt memória.A cache-memória korlátozott méretű.
térképészetA virtuális memória megköveteli a virtuális cím fizikai címre történő leképezéséhez szükséges struktúrákat.Nincs szükség feltérképezési struktúrára egy gyorsítótárban.

Virtuális memória meghatározása

A virtuális memória nem egy számítógép fizikai memóriája, hanem egy olyan technika, amely lehetővé teszi egy nagy program végrehajtását, amely nem lehet teljesen a fő memóriában . Lehetővé teszi a programozó számára, hogy a fő memóriánál nagyobb programokat hajtsa végre.

Most megértjük, hogyan működik a virtuális memória? A program virtuális memóriacímét több oldalra osztja. A fő memória több oldalra is oszlik. Most láthatjuk, hogy a program virtuális címe nagyobb, mint a rendelkezésre álló fő memória. Így a memóriakártyát arra használják, hogy a virtuális címet a fő memóriára térképezzék.

Page 0, 1, 2, a fő memóriában leképezhető, és a fő memória kitöltődik. Most, amikor a virtuális memória 3. oldala helyet kér a fő memóriában, a legrégebbi elhelyezett oldal, azaz a 0 oldal átkerül a merevlemezre, és a 3. oldalon lévő helyet a fő memóriában és a folyamat folytatja. Abban az esetben, ha ismételten szükséges a 0 oldal, akkor az akkori legrégebbi oldal a merevlemezre kerül a 0 oldalra.

Ha a két programnak ugyanazokra az adatokra van szüksége, melyeket a fő memóriában helyeznek el, akkor a memória leképező egység lehetővé teszi, hogy mindkét program azonos címteret osztjon meg a fő memóriában, ahol a megosztott adatok tárolódnak. Ez megkönnyíti a fájlok megosztását .

A virtuális memória előnyei:

  • A programok már nem korlátozódnak a fő memóriában.
  • A virtuális memória növeli a multiprogramozás mértékét.
  • Növeli a CPU kihasználtságát.
  • Minél kevesebb I / O egység szükséges a programok betöltéséhez vagy cseréjéhez a memóriában.

A virtuális memória hátránya azonban, hogy a program több oldalának merevlemezen történő elhelyezése lassítja a teljesítményt, mivel a merevlemezről érkező adatok több időt vesz igénybe az adatokhoz való hozzáféréshez képest.

A gyorsítótár-memória meghatározása

A virtuális memóriától eltérően a Cache egy olyan tárolóeszköz, amelyet maga a processzor hajt végre. Az eredeti adatok másolatát hordozza a közelmúltban. Az eredeti adatok a fő memóriába vagy egy másodlagos memóriába kerülhetnek. A gyorsítótár memória rögzíti az adatok hozzáférési sebességét, de hogyan? Értjük meg.

Azt mondhatjuk, hogy a CPU hozzáférési sebessége a fő memória hozzáférési sebességére korlátozódik . Amikor a programot a processzor hajtja végre, akkor azt a fő memóriából fogja letölteni. Ha a program egy példánya már jelen van a processzoron végrehajtott gyorsítótárban . A folyamat gyorsabb hozzáférést biztosítana az adatokhoz, ami gyorsabb végrehajtást eredményez.

A virtuális és a cache-memória közötti különbségek

  1. A virtuális memória a fő memória kapacitását gyakorlatilag a felhasználó számára bővíti . A gyorsítótár azonban gyorsabb hozzáférést tesz lehetővé a CPU számára.
  2. A gyorsítótár egy memóriatároló, míg a virtuális memória egy technika .
  3. A virtuális memória lehetővé teszi a fő memóriánál nagyobb program végrehajtását. A másik kézben a gyorsítótár tárolja az utóbbi időben használt eredeti adatok másolatát .
  4. A virtuális memóriakezelést az operációs rendszer végzi. Másrészt a gyorsítótár-kezelést a hardver végzi.
  5. A virtuális memória sokkal nagyobb, mint a tárolt memória.
  6. A virtuális memória technikája megköveteli, hogy a térképezési struktúrák a virtuális címet fizikai címre térképezzék, míg a cache memória nem igényel leképezési struktúrákat.

Következtetés:

A virtuális memória olyan módszer, amely a fő memória kapacitását gyakorlatilag a felhasználók számára növeli. A gyorsítótár egy olyan tárolóegység, amely a közelmúltban hozzáférhető adatokat tárolja, amely lehetővé teszi a CPU gyorsabb elérését.

Top