Predpomnilnik v primerjavi z navideznim pomnilnikom
Razlika med začasnim in navideznim pomnilnikom obstaja v namenu, za katerega se uporabljata, in v fizičnem obstoju. Začasni pomnilnik je vrsta pomnilnika, ki se uporablja za izboljšanje časa dostopa do glavnega pomnilnika. Nahaja se med CPE in glavnim pomnilnikom, predpomnilniki pa so lahko na več ravneh, kot so L1, L2 in L3. Vrsta strojne opreme, ki se uporablja za začasni pomnilnik, je veliko dražja od RAM-a (Random Access Memory), ki se uporablja za glavni pomnilnik, ker je začasni pomnilnik veliko hitrejši. Zaradi tega je zmogljivost začasnega pomnilnika zelo majhna. Navidezni pomnilnik je tehnika upravljanja pomnilnika, ki se uporablja za učinkovito uporabo RAM-a (glavnega pomnilnika), hkrati pa zagotavlja ločen pomnilniški prostor za vsak program, ki je celo večji od dejanske zmogljivosti fizičnega RAM-a (glavnega pomnilnika). Tu se trdi disk uporablja za razširitev pomnilnika. Elementi v fizičnem RAM-u se s trdim diskom prenašajo naprej in nazaj.
Kaj je predpomnilnik?
Predpomnilnik je vrsta pomnilnika, ki leži med CPE (centralna procesna enota) in RAM (pomnilnik z naključnim dostopom). Namen predpomnilnika je zmanjšati čas dostopa CPU do pomnilnika iz RAM-a. Predpomnilnik je veliko hitrejši od RAM-a. Tako je čas dostopa do predpomnilnika veliko manjši kot čas dostopa do RAM-a. Toda stroški pomnilnika, uporabljenega za začasni pomnilnik, so veliko višji od stroškov pomnilnika, ki se uporablja za RAM, zato je zmogljivost začasnega pomnilnika zelo majhna. Vrsta pomnilnika, ki se uporablja za začasni pomnilnik, se imenuje SRAM (Static Random Access Memory).
Kadar hoče CPU dostopati do pomnilnika, najprej preveri, ali je tisto, kar potrebuje, v predpomnilniku. Če je odgovor pritrdilen, bi lahko do njega dostopil z najmanj zakasnitvami. Če ni v predpomnilniku, se zahtevana vsebina iz RAM-a kopira v predpomnilnik in iz predpomnilnika do nje dostopa samo CPU. Tu se pri kopiranju vsebine iz predpomnilnika v predpomnilnik ne kopira samo vsebina v zahtevanem naslovu pomnilnika. Torej, naslednjič je velika verjetnost, da bo prišlo do zadetka v predpomnilniku, saj večina računalniških programov večino časa dostopa do podatkov v bližini ali do zadnjih dostopnih podatkov. Torej se zaradi predpomnilnika zmanjša povprečna zakasnitev pomnilnika.
V CPU obstajajo tri vrste predpomnilnikov: Predpomnilnik navodil za shranjevanje programskih navodil, Podatkovni predpomnilnik za shranjevanje podatkovnih elementov in Prevodni pogled v mešalnik za shranjevanje preslikav pomnilnika. Za podatkovni predpomnilnik na splošno obstajajo predpomnilniki na več ravneh. Se pravi, obstaja več predpomnilnikov kot L1, L2 in L3. Predpomnilnik L1 je najhitrejši, a najmanjši predpomnilnik, ki je najbližji CPU. Predpomnilnik L2 je počasnejši od L1, vendar večji od L1 in ostane po predpomnilniku L1. Zaradi te hierarhije je mogoče doseči boljši povprečni čas dostopa do pomnilnika z nižjimi stroški.
Kaj je navidezni spomin?
Navidezni pomnilnik je tehnika upravljanja pomnilnika, ki se uporablja v računalniških sistemih. Strojne opreme, imenovane navidezni pomnilnik, ni, vendar gre za koncept, ki uporablja RAM in trdi disk za zagotavljanje navideznega naslovnega prostora za programe. Najprej je RAM razdeljen na koščke, imenovane strani, in so prepoznani po naslovih fizičnega pomnilnika. Na trdem disku je rezerviran poseben del, kjer se v Linuxu imenuje zamenjava, v sistemu Windows pa datoteka strani. Ko se program zažene, dobi virtualni naslovni prostor, ki je lahko celo večji od dejanskega fizičnega pomnilnika. Prostor navideznega pomnilnika je prav tako razdeljen na koščke, imenovane strani, in vsako od teh strani navideznega pomnilnika je mogoče preslikati na fizično stran. Tabela, imenovana tabela strani, spremlja to preslikavo. Ko fizičnemu pomnilniku zmanjka prostora, naredimo,nekatere fizične strani so potisnjene na ta poseben del na trdem disku. Ko je katera koli stran, ki je potisnjena na trdi disk, znova potrebna, se prenese v fizični pomnilnik tako, da se na fizični pomnilnik na trdi disk prenese druga izbrana stran.
Kakšna je razlika med začasnim in navideznim pomnilnikom?
• Začasni pomnilnik je vrsta pomnilnika, ki se uporablja za izboljšanje časa dostopa do glavnega pomnilnika. Je hitrejša vrsta pomnilnika, ki se nahaja med CPE in RAM-om, da zmanjša povprečno zakasnitev dostopa do pomnilnika. Navidezni pomnilnik je metoda upravljanja s pomnilnikom, pri kateri gre za koncept, ki programom omogoča, da dobijo lasten prostor navideznega pomnilnika, ki je celo večji od realnega razpoložljivega fizičnega pomnilnika.
• Predpomnilnik je vrsta pomnilnika strojne opreme, ki dejansko obstaja fizično. Po drugi strani pa ni strojne opreme, imenovane virtualni pomnilnik, saj gre za koncept, ki uporablja RAM, trdi disk, enoto za upravljanje pomnilnika in programsko opremo za zagotavljanje virtualne vrste pomnilnika.
• Upravljanje predpomnilnika v celoti izvaja strojna oprema. Z navideznim pomnilnikom upravlja operacijski sistem (programska oprema).
• Predpomnilnik je med RAM-om in procesorjem. Prenosi podatkov vključujejo RAM, začasni pomnilnik in procesor. Po drugi strani navidezni pomnilnik vključuje prenos podatkov med RAM in trdim diskom.
• Začasni pomnilniki so majhni, na primer kilobajti in megabajti. Navidezni pomnilnik pa vključuje velike velikosti, ki zajemajo gigabajte.
• Navidezni pomnilnik vključuje podatkovne strukture, kot so tabele strani, ki shranjujejo preslikave med fizičnim in navideznim pomnilnikom. Toda ta vrsta podatkovnih struktur ni potrebna za začasni pomnilnik.
Povzetek:
Predpomnilnik v primerjavi z navideznim pomnilnikom
Začasni pomnilnik se uporablja za izboljšanje časa dostopa do glavnega pomnilnika, medtem ko je navidezni pomnilnik način upravljanja s pomnilnikom. Začasni pomnilnik je dejanska strojna oprema, vendar ni nobene strojne opreme, imenovane virtualni pomnilnik. RAM, trdi disk in različna druga strojna oprema skupaj z operacijskim sistemom ustvarjajo koncept, imenovan navidezni pomnilnik, ki vsakemu programu zagotavlja velike in izolirane prostore navideznega pomnilnika. Vsebino v začasnem pomnilniku upravlja strojna oprema, medtem ko vsebino v navideznem pomnilniku upravlja operacijski sistem.
Vljudnost slik:
- Postopek začasnega pomnilnika s strani Hellisp (CC BY-SA 3.0)
- Navidezni pomnilnik Ehamberga (CC BY-SA 3.0)
