Різниця між віртуальною та кеш-пам’яттю

У світі комп'ютерів пам'ять встановлює межу, на якій ми базуємося, можемо ми запускати цю програму чи ні. Якщо вам не пощастило випробувати DOS, то ви знаєте межу обмеження в 640 кб. Сьогодні, здається, пам'ять майже нескінченна, і ніхто насправді не отримує повідомлення про «недостатню кількість пам’яті» минулого року. Як вони це зробили?

Відповідь на це - дуже розумна процедура управління пам'яттю. Розміщуючи деякі частини, які повинні бути в пам'яті всередині вашого жорсткого диска, вони можуть розширити ємність пам'яті комп'ютерним шляхом за межі встановленого; це називається віртуальною пам'яттю. Тож скажімо, що на вашому комп'ютері є лише 1 Гб пам'яті, і ви запускаєте кілька програм, загальне споживання яких становить приблизно 1,5 Гб. Без віртуальної пам'яті вам не дозволяють це робити. Але з віртуальною пам'яттю операційна система призначає частину жорсткого диска як частину пам'яті і зберігає там дані. Отже, у наведеному вище прикладі скажімо, що віртуальна пам'ять також становить 1 Гб. 1GB фактичної пам'яті + 1GB віртуальної пам'яті = 2GB системної пам'яті. Таким чином, навіть якщо ваша пам’ять обмежена, ви все ще можете користуватися широкими програмами пам'яті.

Однак у віртуальної пам'яті є недолік. Читання даних з жорсткого диска значно повільніше, ніж читання з пам'яті. Отже, чим більше інформації, яка зберігається на вашому жорсткому диску, тим повільніше система стає тим, що вона здається млявою.

Кеш-пам'ять, з іншого боку, не збільшує об'єм пам'яті, який ви маєте, вона лише зменшує кількість часу, необхідний для доступу до даних. Щоб ви зрозуміли поняття легко, скажімо, що процесор - це студент, який робить звіт. Щоразу, коли йому потрібні дані, він йде до книжкової полиці (книжкова полиця - це пам'ять, а книги - це дані), дістає книгу і повертає її до свого крісла. Він читає його, потім повертає його на книжковій полиці, перш ніж продовжувати роботу зі своїм звітом. Якби ви були студентом, це дійсно зайняло б багато часу, якщо вам доведеться вставати і діставати книгу щоразу, коли вам потрібна інформація. Практично студент дістає кілька книжок з книжкової полиці і помістить її на стіл. Так що якщо йому потрібна інформація, яка є у книзі, яку він нещодавно використав, вона знаходиться просто в межах руки, і йому не доведеться стояти і ходити, щоб отримати її.

У цій метафорі таблиця - наша кеш-пам'ять. Щоразу, коли процесор використовує дані, він додає найновіші дані, які він використовував, у кеш-пам'яті для швидкого доступу, якщо вони знову потрібні. Хоча пам’ять кешу дуже обмежена, як і таблиця з обмеженим простором, тому дані, до яких не було доступно найдовше, повертаються в пам'ять, щоб звільнити кеш для новіших даних.

Дізнайтеся більше про кеш і віртуальну пам'ять.