操作系统中虚拟内存和缓存内存之间的差异
作者:
Laura McKinney
创建日期:
2 四月 2021
更新日期:
11 可能 2024
内容
内存是用于临时或永久存储信息的硬件设备。在本文中,我讨论了虚拟内存和缓存之间的差异。一种 高速缓存存储器 是一种高速存储器,用于减少数据访问时间。另一方面, 虚拟内存 这不完全是物理内存,它是一种扩展主内存容量超出其限制的技术。
虚拟内存和缓存内存之间的主要区别在于 虚拟内存 允许用户执行大于主存储器的程序,而 高速缓存存储器 允许更快地访问最近使用的数据。我们将借助下面显示的比较表讨论更多差异。
- 比较表
- 定义
- 关键差异
- 结论
比较表
比较基础 | 虚拟内存 | 快取记忆体 |
---|---|---|
基本的 | 虚拟内存为用户扩展了主内存的容量。 | 高速缓存可以加快CPU的数据访问速度。 |
性质 | 虚拟内存是一种技术。 | 高速缓存是一个存储单元。 |
功能 | 虚拟内存允许执行大于主内存的程序。 | 高速缓存存储器存储最近使用过的原始数据的副本。 |
内存管理 | 虚拟内存由操作系统管理。 | 缓存由硬件完全管理。 |
尺寸 | 虚拟内存远大于缓存的内存。 | 高速缓存内存已限制大小。 |
制图 | 虚拟内存需要映射结构以将虚拟地址映射到物理地址。 | 高速缓存中不需要映射结构。 |
虚拟内存的定义
虚拟内存 并非完全是计算机的物理内存,而是 技术 允许执行 大程序 那可能 不 是 完全放在主存储器中。它使程序员能够执行大于主存储器的程序。
现在让我们了解虚拟内存如何工作?该程序具有其虚拟内存地址,该地址分为多个 页数。主存储器也分为多个 页数。现在,我们可以看到程序的虚拟地址大于可用的主内存。因此,内存映射用于将虚拟地址映射到主内存。
页面0、1、2被映射到主内存中,并且主内存已满。现在,当虚拟内存的第3页要求主内存中的空间时,最早放置的页面(即第0页)将被转移到硬盘上并撤出主内存中第3页的位置,然后过程继续进行。如果再次需要页面0,则将当时最旧的页面再次转移到硬盘上,以放置页面0。 如果两个程序需要相同的数据,并将它们放在主存储器中,则内存映射单元允许两个程序共享主存储器中的相同地址空间。 共享数据 被储存了。这使得 分享 文件容易。 虚拟内存的好处是:- 程序不再受主内存限制。
- 虚拟内存增加了多重编程的程度。
- 提高CPU利用率。
- 较少的I / O单元将需要加载或交换内存中的程序。
但是有一个 退税 虚拟内存,将程序的更多页面放入硬盘 慢 下 性能 与从主存储器访问数据相比,从硬盘访问数据需要更多时间。
缓存的定义
与虚拟内存不同, 快取 是一个 储存设备 实施于 处理器 本身。它带有最近访问过的原始数据的副本。原始数据可以放置在主存储器或辅助存储器中。缓存内存 系紧 数据的访问速度,但是如何?让我们来了解。
可以说CPU的访问速度是 有限 的访问速度 主记忆。每当处理器要执行程序时,程序都会从主内存中获取程序。如果 复印件 该程序的已经 当下 在里面 快取 在处理器上实现。该过程将能够更快地访问该数据,这将导致更快的执行。- 虚拟内存 延伸 实际上为用户提供的主存储器容量。但是,高速缓冲存储器可以访问数据 快点 用于CPU。
- 缓存是内存 存储单元 而由于虚拟内存是 技术.
- 虚拟内存使程序能够执行 大一点 而不是主存储器。 副本 最近使用的原始数据。
- 虚拟内存管理由 操作系统。另一方面,缓存内存管理是由 硬件.
- 虚拟内存远 大一点 比缓存的内存大。
- 虚拟内存技术要求 映射结构 映射虚拟地址到物理地址,而缓存 才不是 需要任何映射结构。
结论:
虚拟内存是一种为用户虚拟扩展主内存容量的技术。缓存是一个存储单元,用于存储最近访问的数据,从而使CPU能够更快地访问它。