Разница между виртуальной и кеш-памятью

В мире компьютеров память устанавливает предел, на котором мы основываемся, можем ли мы запустить эту программу или нет. Если вам не повезло испытать DOS, то вы знаете, что такое ограничение памяти в 640 Кбайт. В настоящее время память кажется почти бесконечной, и никто на самом деле не получает сообщений «недостаточно памяти» прошлого года. Как они этого достигли?

Ответ на это очень умная процедура управления памятью. Поместив некоторые части, которые должны быть в памяти внутри вашего жесткого диска, они могут расширить объем памяти компьютера за пределы установленного; это называется виртуальной памятью. Допустим, на вашем компьютере всего 1 ГБ памяти, и вы запускаете несколько программ, общее потребление памяти которых составляет около 1,5 ГБ. Без виртуальной памяти вам не разрешено это делать. Но с виртуальной памятью операционная система назначает часть жесткого диска как часть памяти и сохраняет данные там. Итак, в приведенном выше примере предположим, что виртуальная память также составляет 1 ГБ. 1 ГБ фактической памяти + 1 ГБ виртуальной памяти = 2 ГБ системной памяти. Таким образом, даже если ваша память ограничена, вы все равно можете использовать приложения с большим объемом памяти.

У виртуальной памяти есть недостаток. Чтение данных с жесткого диска значительно медленнее, чем чтение из памяти. Таким образом, чем больше информации хранится на вашем жестком диске, тем медленнее становится ваша система, делая ее вялой.

Кэш-память, с другой стороны, не увеличивает объем используемой памяти, а просто уменьшает количество времени, необходимого для доступа к данным. Чтобы вы могли легко понять концепцию, скажем, что процессор - это студент, который делает отчет. Всякий раз, когда ему нужны данные, он идет на книжную полку (книжная полка - это память, а книги - данные), вынимает книгу и возвращает ее на свое кресло. Он читает его, затем возвращает его на книжную полку, прежде чем продолжить свой отчет. Если бы вы были студентом, было бы очень много времени, если бы вам приходилось вставать и получать книгу каждый раз, когда вам понадобится кусок данных. Практически студент получал несколько книжек с книжной полки и ставил ее на стол. Так что, если ему нужна информация, содержащаяся в недавно использованной книге, она находится в пределах досягаемости, и ему не нужно стоять и ходить, чтобы получить ее..

В этой метафоре таблица является нашей кеш-памятью. Всякий раз, когда процессор использует данные, он помещает самые последние данные, которые он использовал, в кэш-память для быстрого доступа в случае необходимости снова. Кэш-память очень ограничена, так же как и таблица с ограниченным пространством, поэтому данные, к которым не был получен доступ, дольше всего, возвращаются в память, чтобы освободить кэш для более свежих данных..

Узнайте больше о кеше и виртуальной памяти.