Ero välimuistin ja virtuaalimuistin välillä

Välimuisti vs. virtuaalimuisti
 

Ero välimuistin ja virtuaalimuistin välillä on tarkoituksessa, jota varten näitä kahta käytetään, ja fyysisessä olemassaolossa. Välimuisti on muistityyppi, jota käytetään parantamaan päämuistin käyttöaikaa. Se sijaitsee CPU: n ja päämuistin välillä, ja välimuistit voivat olla useita tasoja, kuten L1, L2 ja L3. Välimuistissa käytetty laitteisto on paljon kalliimpaa kuin päämuistissa käytetty RAM (Random Access Memory), koska välimuisti on paljon nopeampi. Tästä syystä välimuistin kapasiteetti on hyvin pieni. Virtuaalimuisti on muistinhallintatekniikka, jota käytetään RAM: n (päämuistin) tehokkaaseen käyttöön, samalla kun kullekin ohjelmalle tarjotaan erillinen muistitila, joka on jopa suurempi kuin todellinen fyysinen RAM (päämuisti) -kapasiteetti. Tässä kiintolevyä käytetään muistin laajentamiseen. Fyysisen RAM-muistin kohteet siirretään edestakaisin kiintolevyn kanssa.

Mikä on välimuisti?

Välimuisti on muistin tyyppi joka on CPU: n (keskusyksikkö) ja RAM: n (Random Access memory) välillä. Välimuistin tarkoitus on vähentää CPU: n muistiin pääsyaikaa RAM: sta. Välimuisti on paljon nopeampi kuin RAM. Joten välimuistin käyttöaika on paljon vähemmän kuin RAM-muistin käyttöaika. Välimuistiin käytetyn muistin kustannukset ovat kuitenkin paljon korkeammat kuin RAM-muistissa käytetyn muistin kustannukset, joten välimuistin kapasiteetti on erittäin pieni. Välimuistiin käytetty tyyppi on SRAM (Static Random Access Memory)..

Aina, kun suoritin haluaa käyttää muistia, se tarkistaa ensin, onko tarvitsemansa välimuistissa. Jos kyllä, se voisi käyttää sitä vähiten viiveellä. Jos se ei sijaitse välimuistissa, pyydetty sisältö kopioidaan RAM-muistista välimuistiin ja vain CPU käyttää sitä välimuistista. Kun kopioidaan sisältöä välimuistista, pyydetyn muistiosoitteen sisällön lisäksi myös lähellä oleva sisältö kopioidaan välimuistiin. Joten seuraavan kerran on suuri todennäköisyys, että välimuisti osuu, koska suurin osa tietokoneohjelmista käyttää lähellä olevia tietoja tai viimeksi käytettyjä tietoja suurimman osan kertaa. Joten välimuistin ansiosta keskimääräinen muistilatenssi pienenee.

Prosessorissa on kolme välimuistityyppiä: Ohjevälimuisti tallentaa ohjelmaohjeet, Tietojen välimuisti tallentaa tietokohteita ja Käännös-sivupuskuri tallentaa muistikarttoja. Tietovälimuistilla on yleensä monitasoisia välimuisteja. Toisin sanoen, välimuistia on useita, kuten L1, L2 ja L3. L1-välimuisti on nopein, mutta pienin välimuisti, joka on lähinnä CPU: ta. L2-välimuisti on hitaampi kuin L1, mutta suurempi kuin L1 ja sijaitsee L1-välimuistin jälkeen. Tämän hierarkian takia parempi keskimääräinen muistin käyttöaika voidaan saavuttaa edullisemmin.

Mikä on virtuaalimuisti?

Virtuaalimuisti on muistinhallintatekniikka käytetään tietokonejärjestelmissä. Ei ole mitään laitteistoa, jota kutsutaan virtuaalimuistiksi, mutta se on konsepti, joka käyttää RAM-muistia ja kiintolevyä tarjoamaan virtuaalisen osoitealueen ohjelmille. Ensimmäinen RAM on jaettu palasiksi, joita kutsutaan sivuiksi, ja ne tunnistetaan fyysisen muistin osoitteilla. Kiintolevyllä on varattu erityinen osa, jossa Linuxissa sitä kutsutaan swapiksi ja Windowsissa sitä kutsutaan sivutiedostoksi. Kun ohjelma käynnistetään, sille annetaan virtuaalinen osoitetila, joka voi olla jopa suurempi kuin todellinen fyysinen muisti. Virtuaalimuistitila on myös jaettu paloiksi, joita kutsutaan sivuiksi ja jokainen näistä virtuaalimuistisivuista voidaan yhdistää fyysiseen sivuun. Sivutaulukko -taulukko seuraa tätä kartoitusta. Kun fyysinen muisti loppuu, mikä tapahtuu, tietyt fyysiset sivut työnnetään kovalevyn erityiseen osaan. Kun jotain kiintolevylle työnnettyä sivua tarvitaan uudelleen, se viedään fyysiseen muistiin asettamalla toinen valittu sivu fyysisestä muistista kiintolevylle..

Mitä eroa on välimuistin ja virtuaalimuistin välillä??

• Välimuisti on muistityyppi, jota käytetään parantamaan päämuistin käyttöaikaa. Se on nopeampi muisti, joka sijaitsee CPU: n ja RAM: n välillä vähentääksesi keskimääräistä muistin käyttöaikaviivettä. Virtuaalimuisti on muistinhallintamenetelmä, jossa se on konsepti, jonka avulla ohjelmat saavat oman virtuaalimuistitilansa, joka on jopa suurempi kuin käytettävissä oleva todellinen fyysinen RAM-muisti..

• Välimuisti on fyysisesti olemassa oleva laitteistomuisti. Toisaalta ei ole laitteistoa, jota kutsutaan virtuaalimuistiksi, koska se on konsepti, joka käyttää RAM-muistia, kiintolevyä, muistinhallintayksikköä ja ohjelmistoja tarjoamaan virtuaalisen muistin tyypin.

• Välimuistin hallinta tapahtuu täysin laitteiston avulla. Virtuaalimuistia hallitsee käyttöjärjestelmä (ohjelmisto).

• Välimuisti on RAM: n ja suorittimen välillä. Tiedonsiirtoon sisältyy RAM, välimuisti ja prosessori. Virtuaalimuisti puolestaan ​​sisältää datan siirron RAM: n ja kiintolevyn välillä.

• Välimuistimuistien koko on pieni, kuten kilotavua ja megatavua. Virtuaalimuistiin puolestaan ​​liittyy valtavia kokoja, jotka vievät gigatavua.

• Virtuaalimuisti sisältää tietorakenteita, kuten sivutaulukoita, jotka tallentavat fyysisen muistin ja virtuaalimuistin välisen kartoituksen. Mutta tämäntyyppiset tietorakenteet eivät ole välttämättömiä välimuistissa.

Yhteenveto:

Välimuisti vs. virtuaalimuisti

Välimuistia käytetään parantamaan päämuistin käyttöaikaa, kun taas virtuaalimuisti on muistinhallintamenetelmä. Välimuisti on todellinen laitteisto, mutta virtuaalimuistiksi kutsuttuja laitteita ei ole. RAM, kiintolevy ja monet muut laitteistot tuottavat yhdessä käyttöjärjestelmän kanssa virtuaalimuistiksi kutsutun konseptin, joka tarjoaa suuret ja eristetyt virtuaalimuistitilat jokaiselle ohjelmalle. Välimuistin sisältöä hallitsee laitteisto, virtuaalimuistin sisältöä hallitsee käyttöjärjestelmä.

Kuvat kohteliaisuus:

1. Välimuistiprosessi Hellispiltä (CC BY-SA 3.0)
2. Ehambergin virtuaalimuisti (CC BY-SA 3.0)