Разлика између кеш меморије и виртуалне меморије

Кеш меморија вс виртуелна меморија
 

Разлика између кеш меморије и виртуалне меморије постоји у сврху за коју се то двоје користи и у физичком постојању. Кеш меморија је врста меморије која се користи за побољшање времена приступа главној меморији. Он се налази између ЦПУ-а и главне меморије, а може бити неколико нивоа предмеморије као што су Л1, Л2 и Л3. Тип хардвера који се користи за кеш меморију је пуно скупљи од РАМ-а (Рандом Аццесс Мемори) који се користи за главну меморију, јер је кеш меморија много бржа. Из тог разлога, капацитет кеш меморије је врло мали. Виртуелна меморија је техника управљања меморијом која се користи за ефикасно коришћење РАМ-а (главна меморија), истовремено обезбеђујући засебан меморијски простор за сваки програм који је чак и већи од стварног физичког капацитета (главне меморије). Овде се тврди диск користи за проширење меморије. Ставке у физичкој РАМ меморији преносе се напред-назад са тврдог диска.

Шта је кеш меморија?

Кеш меморија је врста меморије која се налази између ЦПУ-а (централне процесне јединице) и РАМ-а (Рандом Аццесс мемори). Сврха кеш меморије је да смањи вријеме приступа меморији ЦПУ-а из РАМ-а. Кеш меморија је много бржа од РАМ-а. Стога је вријеме приступа у предмеморији много мање од времена приступа у РАМ-у. Али цена меморије која се користи за кеш меморију је много већа од цене меморије која се користи за РАМ, а самим тим и капацитет кеш меморије је врло мали. Врста меморије која се користи за кеш меморију назива се СРАМ (статичка меморија са случајним приступом).

Кад год ЦПУ жели да приступи меморији, прво проверава да ли је потребно шта се налази у кеш меморији. Ако да, могли бисте му приступити с најмање кашњења. Ако се не налази у кешу, тада би се тражени садржај копирао из РАМ-а у кеш меморију и само ће му ЦПУ приступити из кеша. Овде се приликом копирања садржаја из кеш меморије копира не само садржај у траженој меморијској адреси већ и оближњи садржај. Дакле, следећи пут постоји велика вероватноћа да ће се догодити погодак из предмеморије јер већина рачунарских програма приступа подацима у близини или подацима најчешће приступа. Због кеша, просечна латенција меморије се смањује.

У ЦПУ-у постоје три врсте кеша: Кеш упутства за чување програмских упутстава, Кеш података за чување података и Превод Буфер за гледање за чување пресликавања меморије. За кеш података, генерално постоје кешеви на више нивоа. Односно, постоји неколико предмеморија као Л1, Л2 и Л3. Л1 кеш меморија је најбржа, али најмања кеш меморија која је најближа ЦПУ-у. Л2 кеш је спорији од Л1, али већи од Л1 и налази се након Л1 кеша. Због ове хијерархије боље просечно време приступа меморији може се постићи по нижим ценама.

Шта је виртуелна меморија?

Виртуелна меморија је техника управљања меморијом користи се у рачунарским системима. Не постоји хардвер који се зове виртуелна меморија, али то је концепт који користи РАМ и хард диск за обезбеђивање виртуелног адресног простора за програме. Прва РАМ меморија је подељена на делове који се називају странице и идентификују их физичким адресама меморије. На тврдом диску је резервисан посебан део где се у Линуку зове свап, а у Виндовс-у се зове датотека са страницама. Када се програм покрене, дат ће му се виртуални адресни простор који може бити и већи од стварне физичке меморије. Простор виртуалне меморије такође је подељен на делове страница које се називају и свака страница ове виртуалне меморије може се пресликати на физичку страницу. Табела под називом таблица страница прати ово мапирање. Када вам физичке меморије понестану, одређена физичка страница се гура на онај посебан део тврдог диска. Када је поново потребна страница која је гурнута на чврсти диск, она се враћа у физичку меморију стављањем друге одабране странице из физичке меморије на чврсти диск.

Која је разлика између кеш меморије и виртуалне меморије?

• Кеш меморија је врста меморије која се користи за побољшање времена приступа главној меморији. Бржи тип меморије који се налази између ЦПУ-а и РАМ-а ради смањења просечног кашњења приступа меморији. Виртуелна меморија је метода управљања меморијом где концепт омогућава програмима да добију сопствени виртуелни меморијски простор, који је чак и већи од стварног доступног физичког РАМ-а.

• Кеш меморија је врста хардверске меморије која физички постоји. С друге стране, не постоји хардвер који се зове виртуална меморија јер је то концепт који користи РАМ, хард диск, јединицу за управљање меморијом и софтвер за обезбеђивање виртуелне врсте меморије.

• Управљање кеш меморијом у потпуности се врши хардвером. Виртуелном меморијом управља оперативни систем (софтвер).

• Кеш меморија лежи између РАМ-а и процесора. Преноси података укључују РАМ, кеш меморију и процесор. Виртуелна меморија, с друге стране, укључује пренос података између РАМ-а и тврдог диска.

• Кеш меморије имају мале величине као што су Килобајти и Мегабајти. Виртуелна меморија, с друге стране, укључује огромне величине које узимају гигабајте.

• Виртуелна меморија укључује структуре података као што су табеле страница у које се смешта мапирање између физичке и виртуалне меморије. Али ова врста структуре података није потребна за кеш меморију.

Резиме:

Кеш меморија вс виртуелна меморија

Кеш меморија се користи за побољшање времена приступа главној меморији док је виртуална меморија начин управљања меморијом. Кеш меморија је стварни хардвер, али не постоји хардвер који се зове виртуална меморија. РАМ, хард диск и разни други хардвер заједно са оперативним системом производи концепт који се назива виртуална меморија како би сваком програму пружио велике и изоловане просторе виртуалне меморије. Садржајем у кеш меморији управља хардвер, док садржајем у виртуалној меморији управља оперативни систем.

Љубазношћу слика:

1. Процес предмеморирања меморије од стране Хеллиспа (ЦЦ БИ-СА 3.0)
2. Виртуелна меморија од Ехамберга (ЦЦ БИ-СА 3.0)