Rozdíl mezi virtuální a vyrovnávací pamětí v OS

• 2019

Paměť je hardwarové zařízení, které slouží k dočasnému nebo trvalému ukládání informací. V tomto článku jsem hovořil o rozdílech mezi virtuální a vyrovnávací pamětí. Paměť mezipaměti je vysokorychlostní paměť, která se používá ke zkrácení doby přístupu pro data. Na druhou stranu, virtuální paměť není přesně fyzickou pamětí, jedná se o techniku, která rozšiřuje kapacitu hlavní paměti nad její hranici.

Hlavní rozdíl mezi virtuální pamětí a vyrovnávací pamětí je, že virtuální paměť umožňuje uživateli provádět programy, které jsou větší než hlavní paměť, zatímco vyrovnávací paměť umožňuje rychlejší přístup k datům, která byla nedávno použita. Některé další rozdíly budeme diskutovat pomocí srovnávací tabulky uvedené níže.

Srovnávací graf

Základ pro porovnání	Virtuální paměť	Paměť mezipaměti
Základní	Virtuální paměť rozšiřuje kapacitu hlavní paměti pro uživatele.	Paměť mezipaměti urychluje přístup k datům CPU.
Příroda	Virtuální paměť je technika.	Paměť mezipaměti je paměťová jednotka.
Funkce	Virtuální paměť umožňuje provádění programu, který je větší než hlavní paměť.	Paměť mezipaměti ukládá kopie původně použitých dat.
Správa paměti	Virtuální paměť je řízena operačním systémem.	Paměť mezipaměti je plně spravována hardwarem.
Velikost	Virtuální paměť je mnohem větší než paměť uložená v mezipaměti.	Paměť mezipaměti má omezenou velikost.
Mapování	Virtuální paměť vyžaduje mapování struktur pro mapování virtuální adresy na fyzickou adresu.	V paměti mezipaměti se nevyžadují žádné mapovací struktury.

Definice virtuální paměti

Virtuální paměť není přesně fyzickou pamětí počítače, ale je to technika, která umožňuje provádění velkého programu, který nemusí být zcela umístěn v hlavní paměti . Umožňuje programátorům provádět programy větší než hlavní paměť.

Pojďme pochopit, jak virtuální paměť funguje? Program má svou virtuální paměťovou adresu, která je rozdělena na několik stránek . Hlavní paměť je také rozdělena na několik stránek . Nyní, jak vidíme, je virtuální adresa programu větší než dostupná hlavní paměť. Paměťová mapa slouží k mapování virtuální adresy do hlavní paměti.

Stránka 0, 1, 2 se mapuje do hlavní paměti a zaplní hlavní paměť. Když se nyní stránka 3 virtuální paměti zeptá na místo v hlavní paměti, nejstarší umístěná stránka, tj. Stránka 0, se převede na pevný disk a evakuuje místo pro stránku 3 v hlavní paměti a proces pokračuje. V případě, že je stránka 0 opět potřebná, pak se nejstarší umístěná stránka v tomto okamžiku opět převede na pevný disk, čímž se vytvoří místo pro stránku 0.

Pokud oba programy potřebují stejná data, umístěná v hlavní paměti, jednotka pro mapování paměti umožňuje oběma programům sdílet stejný adresní prostor v hlavní paměti, kde jsou uložena sdílená data . Díky tomu je sdílení souborů snadné.

Výhody virtuální paměti jsou:

• Programy již nejsou omezeny limitem hlavní paměti.
• Virtuální paměť zvyšuje stupeň multiprogramování.
• Zvyšuje využití procesoru.
• Méně I / O jednotky bude vyžadovat načtení nebo výměnu programů v paměti.

Nevýhodou virtuální paměti je, že umístění více stránek programu na pevný disk zpomalí výkon, protože přístup k datům z pevného disku trvá déle než v přístupu k datům z hlavní paměti.

Definice paměti cache

Na rozdíl od virtuální paměti je Cache paměťové zařízení implementované na samotném procesoru . S sebou nese kopie původních dat, která byla nedávno zpřístupněna. Původní data mohou být umístěna do hlavní paměti nebo do sekundární paměti. Paměť cache urychluje rychlost přístupu k datům, ale jak? Pojďme pochopit.

Můžeme říci, že rychlost přístupu CPU je omezena na rychlost přístupu k hlavní paměti . Kdykoliv má být program spuštěn procesorem, vyvolá ho z hlavní paměti. Pokud je kopie programu již obsažena v mezipaměti implementované na procesoru. Proces by byl schopen přistupovat k datům rychleji, což povede k rychlejšímu provedení.

Klíčové rozdíly mezi virtuální a vyrovnávací paměti

1. Virtuální paměť rozšiřuje kapacitu hlavní paměti prakticky pro uživatele. Paměť vyrovnávací paměti však umožňuje rychlejší přístup k datům pro procesor.
2. Mezipaměť je paměťová jednotka, zatímco virtuální paměť je technika .
3. Virtuální paměť umožňuje provádění programu, který je větší než hlavní paměť. Na druhé straně vyrovnávací paměť ukládá kopie původních dat, která byla použita nedávno.
4. Správa virtuální paměti je prováděna operačním systémem . Na druhé straně je správa paměti cache prováděna hardwarem .
5. Virtuální paměť je mnohem větší než velikost mezipaměti.
6. Technika virtuální paměti vyžaduje, aby mapovací struktury mapovaly virtuální adresu na fyzickou adresu, zatímco vyrovnávací paměť nevyžaduje žádné mapovací struktury.

Závěr:

Virtuální paměť je technika pro rozšíření kapacity hlavní paměti prakticky pro uživatele. Paměť vyrovnávací paměti je paměťová jednotka, která ukládá data, která byla nedávno zpřístupněna, což umožňuje CPU rychlejší přístup.