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OS의 가상 메모리와 캐시 메모리의 차이점

메모리는 일시적 또는 영구적으로 정보를 저장하는 데 사용되는 하드웨어 장치입니다. 이 기사에서는 가상 메모리와 캐시 메모리의 차이점에 대해 논의했습니다. 캐시 메모리 는 데이터의 액세스 시간을 줄이기 위해 사용되는 고속 메모리입니다. 다른 한편, 가상 메모리 는 정확히 물리적 메모리 가 아니며 주 메모리의 용량을 한도를 초과하는 기술입니다.

가상 메모리와 캐시 메모리의 가장 큰 차이점은 가상 메모리를 사용하면 주 메모리보다 큰 프로그램을 실행할 수 있지만 캐시 메모리 는 최근에 사용한 데이터에 더 빨리 액세스 할 수 있다는 것입니다. 아래 비교 차트의 도움으로 몇 가지 차이점에 대해 논의 할 것입니다.

비교 차트

비교의 근거가상 메모리캐쉬 메모리
기본가상 메모리는 사용자의 메인 메모리 용량을 확장합니다.캐시 메모리는 CPU의 데이터 액세스 속도를 고정시킵니다.
자연가상 메모리 기술입니다.캐시 메모리는 저장 장치입니다.
기능가상 메모리는 주 메모리보다 큰 프로그램의 실행을 허용합니다.캐시 메모리는 최근에 사용 된 원본 데이터의 사본을 저장합니다.
메모리 관리가상 메모리는 운영 체제에서 관리합니다.캐시 메모리는 하드웨어가 완벽하게 관리합니다.
크기가상 메모리는 캐시 된 메모리보다 훨씬 큽니다.캐시 메모리의 크기는 제한되어 있습니다.
매핑가상 메모리는 가상 주소를 실제 주소에 매핑하기위한 매핑 구조를 필요로합니다.캐시 메모리에서는 매핑 구조가 필요하지 않습니다.

가상 메모리의 정의

가상 메모리 는 컴퓨터의 실제 메모리가 아니라 주 메모리에 완전히 배치 되지 않는 대형 프로그램 의 실행을 허용하는 기술 입니다. 프로그래머는 주 메모리보다 큰 프로그램을 실행할 수 있습니다.

이제 가상 메모리가 어떻게 작동하는지 이해합시다. 이 프로그램은 가상 메모리 주소가 여러 페이지 로 나뉘어져 있습니다. 주 메모리는 또한 여러 페이지 로 나뉩니다. 자, 우리가 볼 수 있듯이 프로그램의 가상 주소는 사용 가능한 주 메모리보다 큽니다. 따라서 메모리 맵은 가상 주소를 주 메모리에 매핑하는 데 사용됩니다.

페이지 0, 1, 2가 주 메모리에 매핑되고 주 메모리가 가득 차게됩니다. 이제 가상 메모리의 페이지 3이 주 메모리의 공간을 요청하면 페이지 0과 같이 가장 오래된 페이지가 하드 디스크로 전송되어 주 메모리에서 페이지 3에 대한 장소를 비우고 프로세스가 진행됩니다. 페이지 0이 다시 필요할 경우, 그 당시 가장 오래된 페이지가 다시 하드 디스크에 전송되어 페이지 0을위한 장소가됩니다.

2 개의 프로그램이 동일한 데이터를 메인 메모리에 배치해야한다면, 메모리 맵핑 유닛은 두 프로그램이 공유 데이터 가 저장되는 메인 메모리의 동일한 어드레스 공간을 공유하게한다. 이렇게하면 파일을 쉽게 공유 할 수 있습니다.

가상 메모리의 이점은 다음과 같습니다.

  • 프로그램은 더 이상 주 메모리의 한계에 의해 제약받지 않습니다.
  • 가상 메모리는 다중 프로그래밍의 정도를 높입니다.
  • CPU 사용률을 높입니다.
  • I / O 장치가 적 으면 메모리에있는 프로그램을로드하거나 스왑해야합니다.

그러나 가상 메모리의 단점 이 있습니다. 프로그램의 더 많은 페이지를 하드 디스크에 저장하면 하드 디스크에서 데이터에 액세스 할 때 주 메모리에서 데이터에 액세스하는 것보다 시간이 오래 걸리기 때문에 성능저하 됩니다.

캐시 메모리의 정의

가상 메모리와 달리 캐시프로세서 자체에서 구현되는 저장 장치 입니다. 최근에 액세스 한 원본 데이터의 사본을 가지고 있습니다. 원래 데이터는 주 메모리 또는 보조 메모리에 배치 될 수 있습니다. 캐시 메모리 데이터 액세스 속도를 고정 하지만 어떻게됩니까? 이해합시다.

우리는 CPU의 액세스 속도가 주 메모리 의 액세스 속도로 제한 된다고 말할 수 있습니다. 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 때마다 메인 메모리에서 프로그램을 가져옵니다. 프로그램 사본 이 이미 프로세서에 구현 된 캐시 에있는 경우. 이 프로세스는 빠른 속도로 실행되는 데이터에 더 빨리 액세스 할 수 있습니다.

가상 메모리와 캐시 메모리의 주요 차이점

  1. 가상 메모리는 사용자를 위해 가상 메모리의 용량을 확장 합니다. 그러나 캐시 메모리는 CPU에 대한 데이터 액세스를 더 빠르게 만듭니다.
  2. 캐시는 메모리 저장 장치 이지만 가상 메모리는 기술 입니다.
  3. 가상 메모리는 메인 메모리보다 프로그램의 실행을 가능하게합니다. 반면에 캐시 메모리는 최근에 사용 된 원본 데이터의 복사본 을 저장합니다.
  4. 가상 메모리 관리는 운영 체제에 의해 수행됩니다. 반면에 캐시 메모리 관리는 하드웨어에 의해 수행됩니다.
  5. 가상 메모리는 캐시 된 메모리 크기보다 훨씬 큽니다 .
  6. 가상 메모리 기술은 매핑 구조 가 가상 주소를 물리적 주소에 매핑하는 반면 캐시 메모리 매핑 구조를 필요로 하지 않습니다 .

결론:

가상 메모리는 사용자를 위해 주 메모리의 용량을 가상으로 확장하는 기술입니다. 캐시 메모리는 최근에 액세스 한 데이터를 저장하는 저장 장치로 CPU가 데이터에 더 빨리 액세스 할 수있게 해줍니다.

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