Unterschied zwischen virtuellem und Cache-Speicher im Betriebssystem

Autor: Laura McKinney
Erstelldatum: 2 April 2021
Aktualisierungsdatum: 12 Kann 2024
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Inhalt


Speicher ist ein Hardwaregerät, mit dem die Informationen entweder temporär oder permanent gespeichert werden. In diesem Artikel habe ich die Unterschiede zwischen virtuellem und Cache-Speicher erläutert. EIN Cache-Speicher ist ein Hochgeschwindigkeitsspeicher, der verwendet wird, um die Zugriffszeit für Daten zu reduzieren. Andererseits, Virtueller Speicher ist nicht gerade ein physikalischer Speicher, sondern eine Technik, die die Kapazität des Hauptspeichers über seine Grenzen hinaus erweitert.

Der Hauptunterschied zwischen virtuellem Speicher und Cache-Speicher besteht darin, dass a virtueller Speicher ermöglicht es einem Benutzer, Programme auszuführen, die größer als der Hauptspeicher sind, während, Cache-Speicher ermöglicht den schnelleren Zugriff auf die zuletzt verwendeten Daten. Anhand der folgenden Vergleichstabelle werden wir einige weitere Unterschiede erläutern.


  1. Vergleichstabelle
  2. Definition
  3. Hauptunterschiede
  4. Fazit

Vergleichstabelle

Grundlage für den VergleichVirtueller SpeicherCache-Speicher
BasicDer virtuelle Speicher erweitert die Kapazität des Hauptspeichers für den Benutzer.Der Cache-Speicher beschleunigt den Datenzugriff auf die CPU.
NaturVirtueller Speicher ist Technik.Der Cache-Speicher ist eine Speichereinheit.
Funktion Der virtuelle Speicher ermöglicht die Ausführung des Programms, das größer als der Hauptspeicher ist.Der Cache-Speicher speichert die Kopien der zuletzt verwendeten Originaldaten.
SpeicherverwaltungDer virtuelle Speicher wird vom Betriebssystem verwaltet.Der Cache-Speicher wird vollständig von der Hardware verwaltet.
Größe Der virtuelle Speicher ist weitaus größer als der zwischengespeicherte Speicher.Der Cache-Speicher hat eine begrenzte Größe.
KartierungFür den virtuellen Speicher sind Zuordnungsstrukturen erforderlich, um die virtuelle Adresse der physischen Adresse zuzuordnen.In einem Cache-Speicher sind keine Mapping-Strukturen als solche erforderlich.


Definition des virtuellen Speichers

Virtueller Speicher ist nicht gerade ein physischer Speicher eines Computers, sondern Technik das ermöglicht die Ausführung von a großes Programm das könnte nicht Sein vollständig im Hauptspeicher abgelegt. Es ermöglicht dem Programmierer, die Programme auszuführen, die größer als der Hauptspeicher sind.

Lassen Sie uns nun verstehen, wie der virtuelle Speicher funktioniert. Das Programm hat seine virtuelle Speicheradresse, die in eine Anzahl von unterteilt ist Seiten. Der Hauptspeicher ist ebenfalls in eine Anzahl von unterteilt Seiten. Wie wir jetzt sehen können, ist die virtuelle Adresse eines Programms größer als der verfügbare Hauptspeicher. Die Speicherzuordnung wird also verwendet, um die virtuelle Adresse dem Hauptspeicher zuzuordnen.

Seite 0, 1, 2 wird im Hauptspeicher zugeordnet und der Hauptspeicher füllt sich. Wenn nun Seite 3 des virtuellen Speichers nach Speicherplatz im Hauptspeicher fragt, wird die älteste platzierte Seite, d. H. Seite 0, auf die Festplatte übertragen und der Platz für Seite 3 im Hauptspeicher geräumt, und der Vorgang wird fortgesetzt. Falls die Seite 0 erneut benötigt wird, wird die zu diesem Zeitpunkt älteste Seite erneut auf die Festplatte übertragen, wodurch der Platz für die Seite 0 geschaffen wird.

Wenn die beiden Programme dieselben Daten im Hauptspeicher benötigen, ermöglicht die Speicherzuordnungseinheit, dass sich beide Programme denselben Adressraum im Hauptspeicher teilen, in dem sich die geteilte Daten wird gelagert. Das macht teilen von Dateien einfach.

Die Vorteile des virtuellen Speichers sind:

  • Die Programme sind nicht mehr an das Hauptspeicherlimit gebunden.
  • Virtueller Speicher erhöht den Grad der Multiprogrammierung.
  • Erhöht die CPU-Auslastung.
  • Je weniger E / A-Einheiten benötigt werden, um Programme in den Speicher zu laden oder zu tauschen.

Aber es gibt eine Nachteil Platzieren Sie mehr Seiten eines Programms auf der Festplatte schleppend runter die Performance da der Zugriff auf die Daten von der Festplatte mehr Zeit in Anspruch nimmt als der Zugriff auf Daten vom Hauptspeicher.

Definition des Cache-Speichers

Im Gegensatz zum virtuellen Speicher Zwischenspeicher ist ein Speichermedium implementiert auf der Prozessor selbst. Es enthält die Kopien der Originaldaten, auf die kürzlich zugegriffen wurde. Die Originaldaten können im Hauptspeicher oder in einem Sekundärspeicher abgelegt werden. Der Cache-Speicher befestigt die Zugriffsgeschwindigkeit von Daten, aber wie? Lass uns verstehen.

Wir können sagen, dass die Zugriffsgeschwindigkeit der CPU ist begrenzt auf die Zugriffsgeschwindigkeit von Haupterinnerung. Wann immer ein Programm vom Prozessor ausgeführt werden soll, ruft er es aus dem Hauptspeicher ab. Ob eine Kopie des programms ist schon vorhanden in dem Zwischenspeicher auf dem Prozessor implementiert. Der Prozess wäre in der Lage, schneller auf diese Daten zuzugreifen, was zu einer schnelleren Ausführung führt.

  1. Virtueller Speicher erweitert die Kapazität des Hauptspeichers virtuell für den Benutzer. Der Cache-Speicher ermöglicht jedoch den Zugriff auf Daten schneller für CPU.
  2. Cache ist eine Erinnerung Speichereinheit während als virtueller Speicher ein Technik.
  3. Virtueller Speicher ermöglicht die Ausführung des Programms größer Auf der anderen Seite speichert der Cache-Speicher die Kopien der ursprünglichen Daten, die vor kurzem verwendet wurden.
  4. Die Verwaltung des virtuellen Speichers erfolgt über das Betriebssystem. Auf der anderen Seite wird die Cache-Speicherverwaltung von der durchgeführt Hardware-.
  5. Virtueller Speicher ist weit größer als der zwischengespeicherte Speicher in der Größe.
  6. Virtuelle Speichertechnik erfordert die Mapping-Strukturen um die virtuelle Adresse der physischen Adresse zuzuordnen, während der Cache-Speicher nicht benötigen Mapping-Strukturen.

Fazit:

Der virtuelle Speicher ist eine Technik, mit der die Kapazität des Hauptspeichers für die Benutzer virtuell erweitert werden kann. Der Cache-Speicher ist eine Speichereinheit, in der die zuletzt aufgerufenen Daten gespeichert werden, sodass die CPU schneller darauf zugreifen kann.