Разлика између виртуелне и кеш меморије у оперативном систему

2019

Меморија је хардверски уређај који се користи за складиштење информација било привремено или трајно. У овом чланку сам дискутовао о разликама између виртуелне и кеш меморије. Кеш меморија је меморија велике брзине која се користи за смањење времена приступа подацима. Са друге стране, виртуална меморија није баш физичка меморија, већ техника која проширује капацитет главне меморије изван граница.

Главна разлика између виртуелне меморије и кеш меморије је у томе што виртуална меморија дозвољава кориснику да извршава програме који су већи од главне меморије, док кеш меморија омогућава бржи приступ подацима који су недавно коришћени. Размотрићемо још неке разлике уз помоћ упоредног графикона приказаног испод.

Цомпарисон Цхарт

Основа за поређење	Виртуелна меморија	Цацхед Мемори
Басиц	Виртуална меморија проширује капацитет главне меморије за корисника.	Кеш меморија учвршћује брзину приступа подацима ЦПУ-а.
Природа	Виртуална меморија је техника.	Кеш меморија је меморијска јединица.
Фунцтион	Виртуална меморија омогућава извршавање програма који је већи од главне меморије.	Кеш меморија чува копије оригиналних података који су недавно коришћени.
Управљање меморијом	Виртуалном меморијом управља оперативни систем.	Кеш меморијом потпуно управља хардвер.
Величина	Виртуална меморија је далеко већа од кеширане меморије.	Кеш меморија има ограничену величину.
Мапирање	Виртуелна меморија захтева структуре мапирања за мапирање виртуалне адресе у физичку адресу.	Структуре мапирања нису потребне као такве у кеш меморији.

Дефиниција виртуелне меморије

Виртуелна меморија није баш физичка меморија рачунара, већ је то техника која омогућава извођење великог програма који се не може у потпуности ставити у главну меморију . Омогућава програмеру да изврши програме веће од главне меморије.

Сада да схватимо како ради виртуална меморија? Програм има своју виртуалну меморијску адресу која је подијељена на више страница . Главна меморија је такође подељена на више страница . Сада, као што видимо, виртуална адреса програма је већа од доступне главне меморије. Тако се меморијска мапа користи за мапирање виртуалне адресе у главну меморију.

Страница 0, 1, 2 се мапира у главну меморију и главна меморија се пуни. Сада, када страна 3 виртуелне меморије тражи место у главној меморији, најстарија постављена страница, тј. Страна 0, пребацује се на хард диск и евакуише место за страну 3, у главној меморији и процес се наставља. У случају да је поново потребна страница 0, тада се најстарија постављена страница у то вријеме преноси на тврди диск, чинећи мјесто за страницу 0.

Ако два програма требају исте податке, смјештене у главну меморију, јединица за мапирање меморије омогућава оба програма да дијеле исти адресни простор у главној меморији гдје се похрањују дијељени подаци . Ово олакшава дељење датотека.

Предности виртуелне меморије су:

Програми више нису ограничени ограничењем главне меморије.
Виртуална меморија повећава степен мултипрограмирања.
Повећава искористивост процесора.
Мање У / И јединице ће морати да учитају или да замене програме у меморији.

Међутим, постоји недостатак виртуелне меморије, стављање више страница програма на хард диск ће успорити перформансе јер је за приступ подацима са хард диска потребно више времена у односу на приступ подацима из главне меморије.

Дефиниција кеш меморије

За разлику од виртуалне меморије, Цацхе је уређај за похрану који је имплементиран на самом процесору . Она носи копије оригиналних података којима је недавно приступано. Оригинални подаци могу бити смештени у главну меморију или секундарну меморију. Кеш меморија убрзава приступ подацима, али како? Да разумемо.

Можемо рећи да је брзина приступа ЦПУ-а ограничена на брзину приступа главној меморији . Када процесор извршава програм, он га преузима из главне меморије. Ако је копија програма већ присутна у кешу имплементираном на процесору. Процес би могао брже приступити тим подацима што ће резултирати бржим извршењем.

Кључне разлике између виртуелне и кеш меморије

Виртуална меморија практично проширује капацитет главне меморије за корисника. Међутим, кеш меморија убрзава приступ подацима за ЦПУ.
Кеш меморија је меморијска јединица, док је виртуална меморија техника .
Виртуална меморија омогућава извршавање програма који је већи од главне меморије. Са друге стране, кеш меморија чува копије оригиналних података који су недавно коришћени.
Управљање виртуалном меморијом обавља оперативни систем . Са друге стране, управљање кеш меморијом се врши хардвером .
Виртуална меморија је далеко већа од величине кеширане меморије.
Техника виртуалне меморије захтева да структуре мапирања мапирају виртуалну адресу на физичку адресу, док кеш меморија не захтева никакве структуре мапирања.

Закључак:

Виртуелна меморија је техника која практично проширује капацитет главне меморије за кориснике. Кеш меморија је меморијска јединица која складишти недавно приступане податке који омогућавају бржи приступ ЦПУ-у.