Forskjellen mellom cache-minne og virtuelt minne
Share
De hovedforskjell mellom hurtigbuffer og virtuelt minne er det hurtigminnet er en lagringsenhet som lagrer kopier av data fra ofte brukte hovedminneposisjoner, slik at CPUen kan få tilgang til dataene raskere mens virtuelt minne er en minnestyringsteknikk som lar brukeren utføre programmer som er større enn det aktuelle hovedminnet.
Minne er en viktig komponent i datamaskinen. Det finnes flere typer minne; hurtigminnet og det virtuelle minnet er to av dem. Cache-minne er en komponent som brukes av CPUen for å redusere gjennomsnittlig tid for å få tilgang til data fra hovedminne. Det er mindre enn hovedminne, men det er veldig fort. På den annen side er virtuelt minne et logisk minne. Vanligvis er brukerprogrammene store enn hovedminnet. Virtuelt minne utvider kapasiteten til hovedminne, slik at brukeren kan utføre store programmer. Kort fortalt er hurtigminnet en lagringsenhet, mens virtuelt minne er en minnestyringsteknikk som håndteres av operativsystemet.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er Cache Memory
- Definisjon, funksjonalitet
2. Hva er virtuelt minne
- Definisjon, funksjonalitet
3. Forskjellen mellom cache-minne og virtuelt minne
- Sammenligning av nøkkelforskjeller
Nøkkelord
Cache Memory, Virtual Memory, Operativsystem
Hva er Cache Memory
Det finnes ulike typer minne. CPU-registret er den raskeste. Bufferminnet er tregere enn CPU-registre, men raskere enn hovedminnet. Derfor lagres de ofte brukte dataene fra CPUen i hurtigminnet. Dataoverføringshastigheten fra hurtigminnet til CPU er rask. Blokkene i hurtigbufferen er kjent som cachelinjer. Når dataene som kreves av CPUen er tilgjengelig i hurtigminnet, kalles det et cache-treff. Når de nødvendige dataene ikke er tilgjengelige i hurtigbufferen, kalles det en bufferfeil, og dataene hentes fra hovedminnet til CPU.
Figur 1: Cache Memory Organization
Det finnes to typer cache-minneorganisasjoner. I et cache-organisasjon på ett nivå er det en enkelt cache. Hovedminne overfører blokker til cache mens hurtigbufferen overfører ord til CPU. I en cache-organisasjon på flere nivåer finnes det tre typer hurtigbuffer. De kalles nivå 1 (L1), nivå 2 (L2) og nivå 3 (L3) cache. L1 er den minste cachen mens L3 er den største cachen. De mest brukte dataene finnes i L1. Dataoverføringshastigheten fra nivå 1-hurtigbufferen til CPU er den raskeste.
Samlet lagrer cache-minnet data-prosessoren mest. Det tar lengre tid for CPUen å få tilgang til hurtigminnet enn å få tilgang til hovedminnet.
Hva er virtuelt minne?
Det virtuelle minnet er et logisk minne. Det er en minnestyringsteknikk som håndteres av operativsystemet. Virtuelt minne lar programmereren bruke mer minne for et program enn det tilgjengelige hovedminnet. For eksempel anta at en datamaskin har et hovedminne på 4 GB og et virtuelt minne på 16 GB. Brukeren kan bruke denne 16 GB til å utføre programmet. Derfor kan brukeren utføre programmer som krever mer minne enn kapasiteten til hovedminnet.
Figur 2: Virtuelt minne
Samlet sett gir virtuelt minne to fordeler. Et program er større enn fysisk minne. Det virtuelle minnet tillater bruk av minne mer enn det tilgjengelige hovedminnet. Videre unngår det å få tilgang til hovedhukommelsen direkte. Når du bruker det virtuelle minnet, blir de virtuelle adressene oversatt til den tilhørende fysiske adressen. Derfor implementerer det minnebeskyttelse.
Forskjellen mellom cache-minne og virtuelt minne
Definisjon
Cache-minne er en liten minnetype som gir høyhastighets datatilgang til en CPU og lagrer hyppige data. Virtuelt minne er en minnehåndteringsteknikk som skaper en illusjon for brukere av et større hovedminne.
Basis
Bufferminnet er en lagringsenhet. Derfor er det en maskinvarekomponent. Virtual Memory er en minnehåndteringsteknikk. Det håndteres av operativsystemet.
bruk
CPUen tar mer tid for å få tilgang til hovedminnet. Men lagring av dataene i hurtigbufferen gjør at CPUen får tilgang til data på en minimal tid. På den annen side tillater det virtuelle minnet at brukeren skal utføre programmer som er større enn kapasiteten til hovedminnet.
Størrelse
Bufferminnet er mindre i størrelse, mens det virtuelle minnet er større i størrelse.
Hastighet
Cacheminnet er raskere enn det virtuelle minnet.
Konklusjon
Forskjellen mellom hurtigminnet og det virtuelle minnet er at hurtigminnet er en lagringsenhet som lagrer kopier av data fra ofte brukte hovedminneposisjoner, slik at CPUen kan få tilgang til dataene raskere mens det virtuelle minnet er en minnestyringsteknikk som tillater brukeren å utføre programmer som er større enn selve hovedminnet.
Henvisning:
1. Introduksjon til Cache Memory, Tutorials Point (India) Pvt. Ltd., 24 Jan. 2018, Tilgjengelig her.
2. Virtual Memory, Tutorials Point (India) Pvt. Ltd., 18 Jan. 2018, Tilgjengelig her.
Bilde Courtesy:
1. "Virtual memory" Av Ehamberg - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
