Різниця між фізичною та віртуальною пам’яттю

Фізична пам’ять та віртуальна пам’ять – це дві форми пам’яті, що використовуються для зберігання даних у комп’ютері. Фізична пам’ять відноситься до мікросхем, таких як оперативна пам’ять (пам’ять випадкового доступу) і пристрої зберігання даних, такі як жорсткі диски, які використовуються для зберігання даних. Віртуальна пам’ять – це об’єм пам’яті, створений Операційною системою, коли комп’ютер не має достатньої кількості фізичної пам’яті для виконання програми. Віртуальна пам’ять створюється за рахунок поєднання оперативної пам’яті з простором на жорсткому диску. Віртуальна пам’ять дозволяє виконувати великі програми швидше, коли оперативної пам’яті недостатньо.

Фізична пам’ять

Як було сказано раніше, фізична пам’ять відноситься до оперативної пам’яті та жорстких дисків в комп’ютері, які використовуються для зберігання даних. У комп’ютері операційна система, прикладні програми та використовувані в даний час дані зберігаються в оперативній пам’яті, щоб процесор міг швидко отримати доступ до них. Оперативну пам’ять можна отримати швидше, ніж інші пристрої зберігання даних, такі як жорсткий диск та компакт-диск. Але дані в ОЗУ існують лише під час роботи комп’ютера. Коли живлення відключено, всі дані в оперативній пам’яті втрачаються, а операційна система та інші дані знову завантажуються в ОЗУ з жорсткого диска, коли комп’ютер увімкнено. Жорсткий диск – це енергонезалежна пам’ять (пам’ять, яка зберігає дані, навіть коли вони не живляться), яка використовується для зберігання даних у комп’ютері. Він складається з круглих дисків під назвою блюдо, які зберігають магнітні дані. Дані записуються та читаються на тарілках та з них, використовуючи голови читання / запису.

Віртуальна пам’ять

Віртуальна пам’ять використовується тоді, коли на комп’ютері не вистачає простору оперативної пам’яті для виконання програми. Віртуальна пам’ять поєднує простір оперативної пам’яті з простором на жорсткому диску. Коли комп’ютер не має достатньо місця для оперативної пам’яті для виконання програми, віртуальна пам’ять передає дані з ОЗУ в файл підкачки, який звільняє простір в ОЗУ. Частина жорсткого диска використовується для зберігання файлу сторінки. Цей процес передачі здійснюється настільки швидко, щоб користувач не відчував різниці. Віртуальна пам’ять може вміщувати весь блок даних, тоді як частина, яка виконується в даний час, знаходиться на оперативній пам’яті. Тому віртуальна пам’ять дозволяє операційній системі запускати кілька програм одночасно, тим самим збільшуючи ступінь багатопрограмовості. Збільшуючи розмір програм, які можна виконати, віртуальна пам’ять забезпечує економію вигод, оскільки пам’ять на жорсткому диску дешевша, ніж оперативна пам’ять.

Яка різниця між фізичною та віртуальною пам’яттю

Хоча фізична пам’ять стосується фізичних пристроїв, які зберігають дані на такому комп’ютері, як оперативна пам’ять та накопичувачі жорсткого диска, віртуальна пам’ять поєднує простір оперативної пам’яті з простором на жорсткому диску для зберігання даних в оперативній пам’яті, коли місця в ОЗУ недостатньо. Частина жорсткого диска використовується для зберігання файлів сторінок, які використовуються віртуальною пам’яттю для зберігання даних, що передаються з ОЗУ. Навіть незважаючи на те, що обмін даними між файлами сторінок на жорсткому диску та оперативною пам’яттю (через віртуальну пам’ять) відбувається дуже швидко, занадто велика кількість замінів може уповільнити загальну продуктивність системи.

У чому різниця між Свопінгом та віртуальною памяттю

The Основна відмінність між кеш-пам’яттю і віртуальною пам’яттю Кеш-пам’ять – це запам’ятовуючий пристрій, який зберігає копії даних з часто використовуваних основних пам яток пам’яті, так що процесор може отримати доступ до цих даних швидше, тоді як віртуальна пам’ять є технікою управління пам’яттю, яка дозволяє користувачеві виконувати програми, що перевищують фактичну основну пам’ять.

Пам’ять є важливим компонентом комп’ютера. Є кілька типів пам’яті; Кеш-пам’ять і віртуальна пам’ять є двома з них. Кеш-пам’ять – це компонент, який використовується ЦП для зменшення середнього часу доступу до даних з основної пам’яті. Це менше, ніж основна пам’ять, але дуже швидко. З іншого боку, віртуальна пам’ять є логічною пам’яттю. Зазвичай, програми користувача великі, ніж основна пам’ять. Віртуальна пам’ять розширює ємність основної пам’яті, так що користувач може виконувати великі програми. Коротше кажучи, кеш-пам’ять є одиницею зберігання, тоді як віртуальна пам’ять є технікою управління пам’яттю, обробленою операційною системою.

Покриті ключові райони

1. Що таке кеш-пам’ять
– Визначення, функціональність
2. Що таке віртуальна пам’ять
– Визначення, функціональність
3. Різниця між кеш-пам’яттю та віртуальною пам’яттю
– Порівняння ключових відмінностей

Ключові терміни

Кеш-пам’ять, віртуальна пам’ять, операційна система

Що таке кеш-пам’ять

Існують різні типи пам’яті. Регістри центрального процесора є найшвидшими. Кеш-пам’ять повільніше, ніж регістри ЦП, але швидше, ніж основна пам’ять. Тому часто використовувані дані ЦП зберігаються в кеш-пам’яті. Швидкість передачі даних з кеш-пам’яті до процесора є швидкою. Блоки всередині кешу відомі як рядки кешу. Коли дані, необхідні для ЦП, доступні в кеш-пам’яті, це називається хітом кешу. Коли необхідні дані недоступні в кеші, це називається пропущенням кешу, і дані переносяться з основної пам’яті в процесор.

Рисунок 1: Організація кеш-пам’яті

Існує два типи організацій кеш-пам’яті. У одній кеш-системі рівня є єдиний кеш. Основна пам’ять переносить блоки в кеш, в той час як кеш передає слова процесору. У багаторівневій організації кешу доступні три типи кешу. Вони називаються кешем рівня 1 (L1), рівня 2 (L2) і рівня 3 (L3). L1 – це найменший кеш, а L3 – найбільший кеш. Найбільш часто використовувані дані знаходяться в L1. Швидкість передачі даних з кешу рівня 1 до центрального процесора є найшвидшою.

В цілому, кеш-пам’ять зберігає дані, які CPU вимагає найбільше. Процесор потребує меншого часу, щоб отримати доступ до кеш-пам’яті, ніж доступ до основної пам’яті.

Що таке віртуальна пам’ять?

Віртуальна пам’ять є логічною пам’яттю. Це техніка управління пам’яттю, яку обробляє операційна система. Віртуальна пам’ять дозволяє програмісту використовувати більше пам’яті для програми, ніж доступна основна пам’ять. Наприклад, припустимо, що комп’ютер має основну пам’ять 4 Гб і віртуальну пам’ять 16 Гб. Користувач може використовувати цей 16 Гб для виконання програми. Тому користувач може виконувати програми, які вимагають більше пам’яті, ніж ємність основної пам’яті.

Рисунок 2: Віртуальна пам’ять

Загалом, віртуальна пам’ять забезпечує дві переваги. Програма більше, ніж фізична пам’ять. Віртуальна пам’ять дозволяє використовувати пам’ять більше, ніж доступна основна пам’ять. Крім того, це дозволяє уникнути безпосереднього доступу до основної пам’яті. При використанні віртуальної пам’яті віртуальні адреси переводяться у відповідну фізичну адресу. Тому він реалізує захист пам’яті.

Різниця між кеш-пам’яттю та віртуальною пам’яттю

Визначення

Кеш-пам’ять – це невеликий тип пам’яті, який забезпечує високошвидкісний доступ до даних ЦП і зберігає часто дані. Віртуальна пам’ять – це техніка управління пам’яттю, яка створює ілюзію для користувачів більшої основної пам’яті.

Основа

Кеш-пам’ять є одиницею зберігання. Тому це апаратний компонент. Віртуальна пам’ять – це техніка управління пам’яттю. Він обробляється операційною системою.

Використання

Процесору потрібно більше часу для доступу до основної пам’яті. Але зберігання даних в кеші дозволяє ЦПУ отримувати доступ до даних за мінімальний час. З іншого боку, віртуальна пам’ять дозволяє користувачеві виконувати програми, які перевищують ємність основної пам’яті.

Розмір

Кеш-пам’ять меншого розміру, у той час як віртуальна пам’ять більша за розміром.

Швидкість

Кеш-пам’ять швидше, ніж віртуальна пам’ять.

Висновок

Різниця між кеш-пам’яттю і віртуальною пам’яттю полягає в тому, що кеш-пам’ять є блоком зберігання, який зберігає копії даних із часто використовуваних основних пам’яті, так що ЦП може отримати доступ до даних швидше, поки віртуальна пам’ять є технікою керування пам’яттю, яка дозволяє користувачеві для виконання програм, що перевищують фактичну основну пам’ять.

Довідка:

1. Вступ до кеш-пам’яті, Tutorials Point (India) Pvt. Ltd., 24 січня 2018 року,

У чому різниця між Свопінгом та віртуальною памяттю

The Основна відмінність між фізичною і віртуальною пам’яттю є те, що фізична пам’ять відноситься до фактичної ОЗП системи, прикріпленої до материнської плати, але віртуальна пам’ять є методикою управління пам’яттю, яка дозволяє користувачам виконувати програми, що перевищують фактичну фізичну пам’ять.

Управління пам’яттю є важливою операцією в операційній системі. Це дозволяє процесам рухатися вперед і назад між основною пам’яттю і жорстким диском під час виконання програми. Крім того, цей процес продовжує відстежувати кожну пам’ять, щоб виділити процеси і звільнити пам’ять. Фізична пам’ять – це основна пам’ять, яка має виконані в даний час програми. З іншого боку, віртуальна пам’ять розширює ємність основної пам’яті для виконання великих програм з використанням жорсткого диска.

Покриті ключові райони

1. Що таке фізична пам’ять
– Визначення, функціональність
2. Що таке віртуальна пам’ять
– Визначення, функціональність
3. Яка різниця між фізичною і віртуальною пам’яттю
– Порівняння ключових відмінностей

Ключові терміни

Основна пам’ять, фізична пам’ять, оперативна пам’ять, віртуальна пам’ять

Що таке фізична пам’ять

Фізична пам’ять відноситься до оперативної пам’яті або основної пам’яті комп’ютера. Фізична пам’ять – це енергонезалежна пам’ять. Тому для його збереження необхідний безперервний потік енергії. Однак збої в живленні і переривання можуть стерти дані у фізичній пам’яті. Також ця пам’ять лінійно адресується. Іншими словами, адреси пам’яті збільшуються лінійно.

CPU може безпосередньо звертатися до фізичної пам’яті. Вона містить програми на лінійці виконання. Зазвичай жорсткий диск зберігає програми. Це вимагає більше часу для доступу ЦП до жорсткого диска для виконання програм. Таким чином, ці програми спочатку поміщаються у фізичну пам’ять, щоб процесор міг виконувати їх швидше. Для отримання доступу до даних з фізичної пам’яті потрібно менше часу, ніж доступ до даних з жорсткого диска. Після завершення виконання програми повертаються на жорсткий диск. Крім того, до нової програми можна виділити вільну пам’ять. При виконанні цих програм вони називаються процесами.

Що таке віртуальна пам’ять

Віртуальна пам’ять – це логічна пам’ять. Іншими словами, це техніка управління пам’яттю, що виконується операційною системою. Віртуальна пам’ять дозволяє програмісту використовувати більше пам’яті для програм, ніж наявна фізична пам’ять. Якщо фізична пам’ять 4 Гб, а віртуальна пам’ять 16 Гб, то програміст може використовувати віртуальну пам’ять 16 Гб для виконання програми. Використовуючи віртуальну пам’ять, він може виконувати складні програми, які вимагають більше пам’яті, ніж фізична пам’ять.

Крім того, віртуальна пам’ять розширює використання фізичної пам’яті за допомогою жорсткого диска. Це також запобігає безпосередньому доступу до основної пам’яті. Крім того, при зверненні до віртуальної пам’яті адреси віртуальної пам’яті перетворюються у відповідну фізичну адресу. Таким чином, віртуальна пам’ять забезпечує захист пам’яті.

Різниця між фізичною та віртуальною пам’яттю

Визначення

Фізична пам’ять, яка є власне оперативною пам’яттю, є формою зберігання комп’ютерних даних, яка зберігає поточні виконувані програми. Навпаки, віртуальна пам’ять – це техніка управління пам’яттю, яка створює ілюзію для користувачів більшої фізичної пам’яті. Таким чином, це головна відмінність фізичної та віртуальної пам’яті.

Тип пам’яті

Хоча фізична пам’ять є фактичною пам’яттю, віртуальна пам’ять є логічною пам’яттю.

Швидкість

Швидкість – ще одна відмінність між фізичною і віртуальною пам’яттю. Фізична пам’ять швидше, ніж віртуальна пам’ять.

Техніка

Ще одна відмінність між фізичною і віртуальною пам’яттю полягає в тому, що фізична пам’ять використовує техніку заміни, тоді як віртуальна пам’ять використовує пейджинг.

Розмір

Фізична пам’ять обмежена розміром мікросхеми ОЗП; однак віртуальна пам’ять обмежена розміром жорсткого диска.

ЦП

Фізична пам’ять може безпосередньо отримати доступ до центрального процесора, тоді як віртуальна пам’ять не може безпосередньо отримати доступ до центрального процесора. Отже, це ще одна відмінність між фізичною і віртуальною пам’яттю.

Висновок

Основна відмінність між фізичною і віртуальною пам’яттю полягає в тому, що фізична пам’ять відноситься до реальної ОЗП системи, яка зберігає поточні виконувані програми, але віртуальна пам’ять є технікою управління пам’яттю, яка дозволяє користувачам виконувати програми, що перевищують фактичну фізичну пам’ять. .

Довідка:

1. «Дизайн операційної системи / фізична пам’ять».