Laikinoji atmintis ir virtualioji atmintis
Laikinosios atminties ir virtualiosios atminties skirtumai yra dėl to, kam šios dvi naudojamos, ir dėl fizinio egzistavimo. Laikinoji atmintis yra atminties tipas, naudojamas siekiant pagerinti prieigos prie pagrindinės atminties laiką. Jis yra tarp procesoriaus ir pagrindinės atminties, o talpyklos gali būti kelių lygių, tokių kaip L1, L2 ir L3. Laikinajai atminčiai naudojamos aparatinės įrangos tipas yra daug brangesnis nei RAM (Random Access Memory), naudojama pagrindinei atminčiai, nes talpyklos atmintis yra daug greitesnė. Dėl šios priežasties talpyklos atminties talpa yra labai maža. Virtualioji atmintis yra atminties valdymo metodas, naudojamas efektyviai naudoti RAM (pagrindinę atmintį), tuo pačiu suteikiant kiekvienai programai atskirą atminties vietą, kuri yra net didesnė už tikrąją fizinę RAM (pagrindinės atminties) talpą. Čia standusis diskas naudojamas atminčiai išplėsti. Fizinės RAM elementai perkeliami pirmyn ir atgal su standžiuoju disku.
Kas yra talpyklos atmintis?
Laikinoji atmintis yra atminties tipas, esantis tarp procesoriaus (centrinio procesoriaus) ir RAM (laisvosios kreipties atminties). Laikinosios atminties paskirtis yra sumažinti procesoriaus atminties prieigos iš RAM laiką. Talpyklos atmintis yra daug greitesnė nei RAM. Taigi prieigos laikas talpykloje yra daug trumpesnis nei prieigos laikas RAM. Tačiau talpyklai naudojamos atminties kaina yra daug didesnė nei RAM naudojamos atminties kaina, todėl talpyklos talpa yra labai maža. Laikinajai atminčiai naudojamos atminties tipas vadinamas SRAM (statinė laisvosios prieigos atmintis).
Kai CPU nori pasiekti atmintį, jis pirmiausia patikrina, ar tai, ko jam reikia, yra talpykloje. Jei taip, jis galėtų jį pasiekti su mažiausiu delsimu. Jei jis nėra talpykloje, prašomas turinys bus nukopijuotas iš RAM į talpyklą ir tada tik centrinis procesorius galės jį pasiekti iš talpyklos. Čia, kopijuojant turinį iš talpyklos, į talpyklą nukopijuojamas ne tik prašomo atminties adreso turinys, bet ir šalia esantis turinys. Taigi, kitą kartą yra didelė tikimybė, kad įvyks talpyklos įvykis, nes dauguma kompiuterių programų dažniausiai pasiekia netoliese esančius duomenis arba paskutinį kartą pasiektus duomenis. Taigi dėl talpyklos vidutinė atminties delsa sumažėja.
CPU yra trijų tipų talpyklos: instrukcijų talpykla, skirta saugoti programos instrukcijas, duomenų talpykla, skirta duomenų elementams saugoti, ir vertimo apžiūros buferis, skirtas atminties atvaizdams saugoti. Duomenų talpykloje paprastai yra kelių lygių talpyklos. Tai yra, yra keletas talpyklų kaip L1, L2 ir L3. L1 talpykla yra greičiausia, bet mažiausia talpyklos atmintis, esanti arčiausiai procesoriaus. L2 talpykla yra lėtesnė nei L1, bet didesnė nei L1 ir yra po L1 talpyklos. Dėl šios hierarchijos galima pasiekti geresnį vidutinį atminties prieigos laiką už mažesnę kainą.
Kas yra virtualioji atmintis?
Virtualioji atmintis yra atminties valdymo metodas, naudojamas kompiuterių sistemose. Nėra aparatinės įrangos, vadinamos virtualia atmintimi, tačiau tai yra koncepcija, kuri naudoja RAM ir standųjį diską, kad būtų sukurta virtuali adresų erdvė programoms. Pirmoji RAM yra padalinta į gabalus, vadinamus puslapiais, ir jie identifikuojami pagal fizinės atminties adresus. Kietajame diske rezervuojama speciali dalis, kur Linux sistemoje ji vadinama apsikeitimu, o sistemoje Windows – puslapio failu. Kai programa paleidžiama, jai suteikiama virtuali adresų erdvė, kuri gali būti net didesnė nei tikroji fizinė atmintis. Virtualios atminties vieta taip pat yra padalinta į gabalus, vadinamus puslapiais, ir kiekvienas iš šio virtualios atminties puslapio gali būti susietas su fiziniu puslapiu. Lentelė, vadinama puslapio lentele, stebi šį susiejimą. Kai fizinėje atmintyje pritrūksta vietos, tam tikri fiziniai puslapiai perkeliami į tą specialią standžiojo disko dalį. Kai vėl reikia bet kurio į standųjį diską įstumto puslapio, jis perkeliamas į fizinę atmintį, į kietąjį diską įdedant kitą pasirinktą puslapį iš fizinės atminties.
Kuo skiriasi talpyklos atmintis ir virtualioji atmintis?
• Laikinoji atmintis yra atminties tipas, naudojamas norint pagerinti prieigos prie pagrindinės atminties laiką. Tai greitesnis atminties tipas, esantis tarp procesoriaus ir RAM, siekiant sumažinti vidutinį atminties prieigos delsą. Virtualioji atmintis yra atminties valdymo metodas, kai tai yra koncepcija, leidžianti programoms gauti savo virtualiosios atminties erdvę, kuri yra net didesnė už realią turimą fizinę RAM.
• Laikinoji atmintis yra aparatinės įrangos atminties tipas, kuris iš tikrųjų egzistuoja fiziškai. Kita vertus, nėra aparatinės įrangos, vadinamos virtualia atmintimi, nes tai yra koncepcija, kuri naudoja RAM, standųjį diską, atminties valdymo bloką ir programinę įrangą virtualiam atminties tipui teikti.
• Talpyklos atmintis visiškai valdoma naudojant aparatinę įrangą. Virtualią atmintį valdo operacinė sistema (programinė įranga).
• Laikinoji atmintis yra tarp RAM ir procesoriaus. Duomenų perdavimas apima RAM, talpyklą ir procesorių. Kita vertus, virtualioji atmintis apima duomenų perdavimą tarp RAM ir standžiojo disko.
• Talpyklos atmintis yra mažo dydžio, pvz., kilobaitų ir megabaitų. Kita vertus, virtualioji atmintis apima didžiulius dydžius, kurie užima gigabaitus.
• Virtualioji atmintis apima duomenų struktūras, pvz., puslapių lenteles, kuriose saugomas fizinės ir virtualiosios atminties susiejimas. Tačiau tokio tipo duomenų struktūros nėra būtinos talpyklai.
Santrauka:
Laikinoji atmintis ir virtualioji atmintis
Laikinoji atmintis naudojama prieigos prie pagrindinės atminties laikui pagerinti, o virtualioji atmintis yra atminties valdymo metodas. Laikinoji atmintis yra tikroji aparatinė įranga, tačiau nėra aparatinės įrangos, vadinamos virtualia atmintimi. RAM, standusis diskas ir įvairi kita aparatinė įranga kartu su operacine sistema sukuria koncepciją, vadinamą virtualia atmintimi, kad kiekvienai programai būtų suteikta didelė ir izoliuota virtualioji atmintis. Laikinosios atminties turinį valdo aparatinė įranga, o virtualiosios atminties turinį – operacinė sistema.
