Különbség a gyorsítótár memória és a virtuális memória között

Gyorsítótár memória vs virtuális memória
 

A gyorsítótár-memória és a virtuális memória közötti különbség abban a célban van, amelyre ezeket a ket használják, és a fizikai létben. A gyorsítótár memória egy olyan típusú memória, amelyet a fő memória elérési idejének javításához használnak. A CPU és a fő memória között helyezkedik el, és lehet több szintű gyorsítótár, például L1, L2 és L3. A gyorsítótár memóriájához használt hardver sokkal költségesebb, mint a fő memóriához használt RAM (Random Access Memory), mivel a gyorsítótár sokkal gyorsabb. Ezért a gyorsítótár memória kapacitása nagyon alacsony. A virtuális memória olyan memóriakezelési technika, amelyet a RAM (fő memória) hatékony felhasználására használnak, miközben minden program számára külön memóriahelyet biztosít, amely még nagyobb, mint a tényleges fizikai RAM (fő memória) kapacitása. A merevlemezt itt használják a memória bővítésére. A fizikai RAM memória elemeit oda-vissza továbbítják a merevlemezzel.

Mi a gyorsítótár memória??

A gyorsítótár memória a memória típusa ami a CPU (központi feldolgozó egység) és a RAM (Random Access memória) között helyezkedik el. A gyorsítótár memória célja a CPU memória elérési idejének csökkentése a RAM-ból. A gyorsítótár memória sokkal gyorsabb, mint a RAM. Tehát a gyorsítótár elérési ideje sokkal kevesebb, mint a RAM memória elérési ideje. A gyorsítótár-memória költsége azonban sokkal magasabb, mint a RAM-hoz használt memória költsége, és ezért a gyorsítótár-memória kapacitása nagyon alacsony. A gyorsítótárhoz használt memória típusa SRAM (statikus véletlen hozzáférésű memória)..

Amikor a CPU memóriát akar elérni, először ellenőrzi, hogy a szükséges-e a gyorsítótár-memóriában található-e. Ha igen, akkor a legkevesebb késéssel tud hozzáférni hozzá. Ha nem a gyorsítótárban található, akkor a kért tartalmat átmásolják a RAM-ból a gyorsítótárba, és csak a CPU fér hozzá a gyorsítótárból. A tartalom másolásakor a gyorsítótárból nemcsak a kért memóriacím tartalmát, hanem a közeli tartalmat is átmásolják a gyorsítótárba. Tehát a következő alkalommal nagy a valószínűsége, hogy a gyorsítótár elérése megtörténik, mivel a legtöbb számítógépes program a legtöbbször hozzáfér a közeli adatokhoz vagy utoljára hozzáfér az adatokhoz. Tehát a gyorsítótár miatt csökken az átlagos memória késés.

A CPU-ban három típusú gyorsítótár található: Utasítási gyorsítótár a program utasítások tárolására, Adatok gyorsítótára adatelemek tárolására, és a Fordítási nézegető puffer a memória leképezések tárolására. Az adat-gyorsítótárhoz általában többszintű gyorsítótárak vannak. Vagyis több gyorsítótár található, mint L1, L2 és L3. Az L1 gyorsítótár a leggyorsabb, de legkisebb gyorsítótármemória, amely legközelebb a CPU-hoz. Az L2 gyorsítótár lassabb, mint az L1, de nagyobb, mint az L1, és az L1 gyorsítótár után helyezkedik el. Ennek a hierarchiának köszönhetően a jobb átlagos memóriahozzáférési idő kevesebb költséggel érhető el.

Mi a virtuális memória??

A virtuális memória a memóriakezelési technika használt számítógépes rendszerekben. Nincs olyan virtuális memória nevű hardver, de ez egy olyan koncepció, amely a RAM-ot és a merevlemezt használja a programok virtuális címterének biztosításához. Az első RAM oszlopokra van osztva, oldalakat nevezve, és fizikai memóriacímekkel azonosítva. A merevlemezen egy speciális rész van fenntartva, ahol Linuxban swapnak, Windowsban pedig oldalfájlnak nevezik. Amikor egy program elindul, akkor kap egy virtuális címet, amely még nagyobb is lehet, mint a tényleges fizikai memória. A virtuális memóriaterületet részekre osztják, úgynevezett oldalaknak, és a virtuális memória minden oldala fizikai oldalra leképezhető. Az oldaltáblázatnak nevezett táblázat nyomon követi ezt a leképezést. Amikor a fizikai memória elfogy a helyről, akkor megtörténik, hogy bizonyos fizikai oldalakat a merevlemez speciális részére irányítják. Ha a merevlemezen áthelyezett bármely oldalra ismét szükség van, akkor a fizikai memóriába hozza azt, amikor egy másik kiválasztott oldalt helyez a fizikai memóriából a merevlemezre..

Mi a különbség a gyorsítótár memória és a virtuális memória között?

• A gyorsítótár memória egy olyan típusú memória, amelyet a fő memória elérési idejének javításához használnak. Ez egy gyorsabb memória, amely a CPU és a RAM között helyezkedik el, hogy csökkentse az átlagos memóriahozzáférési késést. A virtuális memória egy memóriakezelési módszer, ahol ez egy olyan koncepció, amely lehetővé teszi a programok számára a virtuális memóriaterület megszerzését, amely még nagyobb, mint a rendelkezésre álló valódi fizikai RAM.

• A gyorsítótár memória egyfajta hardver memória, amely fizikailag létezik. Másrészt nincs olyan virtuális memória nevű hardver, mivel ez egy olyan koncepció, amely RAM-ot, merevlemezt, Memóriakezelő egységet és szoftvert használ virtuális memória típushoz..

• A gyorsítótár-memória kezelését teljes mértékben a hardver végzi. A virtuális memóriát az operációs rendszer kezeli (szoftver).

• A gyorsítótár memória a RAM és a processzor között helyezkedik el. Az adatátvitelhez RAM, gyorsítótár memória és processzor tartozik. A virtuális memória viszont magában foglalja az adatok továbbítását a RAM és a merevlemez között.

• A gyorsítótár-memória kis méretű, például kilobájt és megabájt. A virtuális memória viszont óriási méreteket igényel, amelyek gigabájtot igényelnek.

• A virtuális memória olyan adatszerkezeteket foglal magában, mint például az oldal táblázatok, amelyek tárolják a fizikai memória és a virtuális memória közötti leképezést. De az ilyen típusú adatszerkezetek nem szükségesek a gyorsítótár memóriájához.

Összefoglaló:

Gyorsítótár memória vs virtuális memória

A gyorsítótár-memória javítja a fő memória elérési idejét, míg a virtuális memória egy memóriakezelési módszer. A gyorsítótár memória tényleges hardver, de nincs olyan virtuális memória nevű hardver. A RAM, a merevlemez és más egyéb hardver az operációs rendszerrel együtt elkészíti a virtuális memória elnevezésű koncepciót, amely nagy és elkülönített virtuális memóriahelyeket biztosít minden programhoz. A gyorsítótár-memória tartalmát a hardver kezeli, míg a virtuális memória tartalmát az operációs rendszer kezeli.

Képek jóvoltából:

1. Gyorsítótár memória folyamata Hellisp által (CC BY-SA 3.0)
2. Virtuális memória: Ehamberg (CC BY-SA 3.0)