Виртуальная и кэш-память

Anonim

В мире компьютеров память устанавливает предел, на котором мы основываемся, если мы можем запустить эту программу или нет. Если вам не повезло, чтобы испытать DOS, тогда вы знаете проклятие предела памяти 640k. В настоящее время память кажется почти бесконечной, и никто на самом деле не получает сообщения «недостаточно памяти» за один год. Как они это сделали?

Ответ на это - очень умная процедура управления памятью. Поместив некоторые части, которые должны быть в памяти на вашем жестком диске, они могут расширить объем памяти компьютера за пределы установленного; это называется виртуальной памятью. Итак, предположим, что ваш компьютер имеет только 1 ГБ памяти, и вы запускаете несколько программ, общее потребление которых составляет около 1,5 ГБ. Без виртуальной памяти вам не разрешается это делать. Но с виртуальной памятью операционная система назначает часть жесткого диска как часть памяти и хранит данные там. Итак, в приведенном выше примере предположим, что виртуальная память также 1 ГБ. 1GB фактическая память + 1GB виртуальная память = 2GB системная память. Таким образом, хотя ваша память ограничена, вы все равно можете использовать обширные приложения памяти.

Тем не менее, существует недостаток в виртуальной памяти. Чтение данных с жесткого диска происходит значительно медленнее, чем чтение из памяти. Таким образом, чем больше информации, хранящейся на вашем жестком диске, тем медленнее ваша система становится медлительной.

Кэш-память, с другой стороны, не увеличивает объем памяти, который у вас есть, это просто уменьшает время, необходимое для доступа к данным. Чтобы вы могли легко понять концепцию, скажем, что процессор - это студент, делающий отчет. Всякий раз, когда ему нужны данные, он идет на книжную полку (книжная полка, являющаяся памятью, а книги - это данные), и вынимает книгу и возвращает ее на стул. Он читает это, затем он возвращает его на книжную полку, прежде чем продолжить свой доклад. Если бы вы были студентом, это действительно заняло бы много времени, если вам нужно встать и получить книгу каждый раз, когда вам понадобится часть данных. Практически студент получил несколько книг из книжной полки и разместил их на столе. Так что, если ему нужна информация, которая содержится в книге, которую он недавно использовал, она находится только в пределах досягаемости оружия, и ему не нужно стоять и ходить, чтобы получить ее.

В этой метафоре таблица - это наша кэш-память. Всякий раз, когда процессор использует данные, он помещает самые последние данные, которые он использует в кэш-памяти для быстрого доступа, если это необходимо снова. Кэш-память очень ограничена, хотя, как и таблица с ограниченным пространством, поэтому данные, к которым не обращались самые длинные, возвращаются в память, чтобы освободить кеш для более свежих данных.

Подробнее о кеше и виртуальной памяти …