Unterschied zwischen Cache -Speicher und virtuellem Speicher
Cache -Speicher vs virtueller Speicher
Der Unterschied zwischen Cache -Speicher und virtuellem Gedächtnis besteht in dem Zweck, für den diese beiden verwendet werden, und in der physikalischen Existenz. Der Cache -Speicher ist eine Art von Speicher, die zur Verbesserung der Zugriffszeit des Hauptspeichers verwendet wird. Es liegt zwischen der CPU und dem Hauptgedächtnis, und es kann mehrere Ebenen von Caches wie L1, L2 und L3 geben. Der für den Cache -Speicher verwendete Hardware -Typ ist viel teurer als der RAM (Random Access Memory), der für den Hauptspeicher verwendet wird, da der Cache -Speicher viel schneller ist. Aus diesem Grund ist die Kapazität des Cache -Speichers sehr klein. Der virtuelle Speicher ist eine Speicherverwaltungs -Technik, mit der RAM (Hauptspeicher) effizient verwendet wird und gleichzeitig einen separaten Speicherplatz für jedes Programm bereitstellt, das noch größer ist. Hier wird die Festplatte verwendet, um den Speicher zu erweitern. Die Gegenstände im physischen RAM werden mit der Festplatte hin und her übertragen.
Was ist Cache -Speicher?
Cache -Speicher ist a Art des Speichers Das liegt zwischen der CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und dem RAM (Zufallszugriffsspeicher). Der Zweck des Cache -Speichers besteht darin, die Speicherzugriffszeit der CPU vom RAM zu verkürzen. Der Cache -Speicher ist viel schneller als RAM. Die Zugriffszeit auf Cache ist also viel geringer als die Zugriffszeit des RAM. Die für den Cache -Speicher verwendeten Speicherkosten sind jedoch viel höher als die für RAM verwendeten Speicherkosten, und daher ist die Kapazität des Cache -Speichers sehr klein. Der für den Cache -Speicher verwendete Speichertyp wird als SRAM bezeichnet (statischer Zufallszugriffsspeicher).
Wann immer die CPU zugreifen möchte, überprüft sie zunächst, ob das, was sie benötigt, im Cache -Speicher liegt. Wenn ja, könnte es mit der geringsten Latenz darauf zugreifen. Wenn es sich nicht im Cache befindet, wird der angeforderte Inhalt vom RAM zum Cache kopiert, und dann greift nur die CPU über den Cache darauf zu. Wenn Sie Inhalte aus dem Cache kopieren, wird nicht nur der Inhalt in der angeforderten Speicheradresse, sondern auch der Inhalt der nahe gelegenen Inhalte in Cache kopiert. Wenn also das nächste Mal eine hohe Wahrscheinlichkeit ist, dass ein Cache -Treffer auftritt, da die meisten Computerprogramme auf Daten zugreifen oder zuletzt auf Daten zugreifen, die die meiste Zeit auf Daten haben. Aufgrund des Cache wird die durchschnittliche Speicherlatenz verringert.
In der CPU gibt es drei Arten von Caches: Anweisungscache Programmanweisungen speichern, Datencache Datenartikel und die speichern und die Übersetzungs-Look-ASIDE-Puffer Speicherzuordnungen speichern. Für Datencache gibt es im Allgemeinen mehrstufige Caches. Das heißt, es gibt mehrere Caches als L1, L2 und L3. L1 -Cache ist der schnellste, aber kleinste Cache -Speicher, der der CPU am nächsten ist. L2 -Cache ist langsamer als L1, aber größer als L1 und liegt nach dem L1 -Cache. Aufgrund dieser Hierarchie kann eine bessere durchschnittliche Speicherzugriffszugriffszeit zu weniger Kosten erreicht werden.
Was ist virtueller Gedächtnis?
Virtueller Gedächtnis ist a Gedächtnisverwaltungstechnik Wird in Computern -Systemen verwendet. Es gibt keine Hardware namens Virtual Memory, aber es ist ein Konzept, das RAM und die Festplatte verwendet, um einen virtuellen Adressraum für Programme bereitzustellen. Der erste RAM ist in die als Seiten bezeichneten Brocken unterteilt und sie werden durch physische Speicheradressen identifiziert. In der Festplatte ist ein spezieller Teil reserviert, bei dem sie unter Linux als Swap bezeichnet wird und in Windows eine SEAL -Datei bezeichnet wird. Wenn ein Programm gestartet wird, erhält es einen virtuellen Adressraum, der noch größer sein kann als der tatsächliche physische Speicher. Der virtuelle Speicherplatz ist auch in die als Seiten bezeichneten Stücke unterteilt, und jede dieser virtuellen Speicherseite kann einer physischen Seite zugeordnet werden. Die Tabelle mit dem Namen Seitentabelle verfolgt diese Zuordnung. Wenn das physische Gedächtnis keinen Platz mehr hat, werden bestimmte physische Seiten in der Festplatte auf diesen besonderen Teil gedrängt. Wenn eine Seite, die auf die Festplatte gedrückt wird.
Was ist der Unterschied zwischen Cache -Speicher und virtuellem Speicher??
• Der Cache -Speicher ist eine Art von Speicher, die zur Verbesserung der Hauptspeicherzugriffszeit verwendet wird. Es ist ein schnellerer Speichertyp, der zwischen CPU und RAM liegt, um die durchschnittliche Latenz des Speicherzugriffs zu verringern. Virtual Memory ist eine Speicherverwaltungsmethode, bei der es ein Konzept ist, mit dem Programme einen eigenen virtuellen Speicherplatz erhalten können, der noch größer ist als der reale physische RAM zur Verfügung.
• Der Cache -Speicher ist eine Art Hardwarespeicher, der tatsächlich physisch existiert. Andererseits gibt es keine Hardware namens Virtual Memory, da es sich um ein Konzept handelt, das RAM, Festplatten, Speicherverwaltungseinheit und Software verwendet.
• Die Cache -Speicherverwaltung erfolgt vollständig durch Hardware. Der virtuelle Speicher wird vom Betriebssystem (Software) verwaltet.
• Der Cache -Speicher liegt zwischen RAM und dem Prozessor. Datenübertragungen umfassen RAM, Cache -Speicher und den Prozessor. Der virtuelle Speicher hingegen beinhaltet die Übertragung von Daten zwischen RAM und Festplatte.
• Cache -Erinnerungen nehmen kleine Größen wie Kilobytes und Megabyte ein. Virtuelles Gedächtnis dagegen beinhaltet riesige Größen, die Gigabyte einnehmen.
• Der virtuelle Speicher umfasst Datenstrukturen wie Seitentabellen, die die Zuordnung zwischen physischem Speicher und virtuellem Speicher speichern. Diese Art von Datenstrukturen ist jedoch für den Cache -Speicher nicht erforderlich.
Zusammenfassung:
Cache -Speicher vs virtueller Speicher
Der Cache -Speicher wird zur Verbesserung der Hauptspeicherzugriffszeit verwendet, während der virtuelle Speicher eine Speicherverwaltungsmethode ist. Der Cache -Speicher ist eine tatsächliche Hardware, aber es gibt keine Hardware, die als virtueller Speicher bezeichnet wird. RAM, Festplatten und verschiedene andere Hardware zusammen mit dem Betriebssystem erzeugen das Konzept, das als virtueller Speicher bezeichnet wird, um jedem Programm große und isolierte virtuelle Speicherplätze bereitzustellen. Der Inhalt im Cache -Speicher wird von Hardware verwaltet, während der Inhalt im virtuellen Speicher vom Betriebssystem verwaltet wird.
Bilder mit freundlicher Genehmigung:
- Cache-Speicherprozess von Hellisp (CC BY-SA 3.0)
- Virtuelle Erinnerung von Ehamberg (CC BY-SA 3.0)
