Verschil tussen cachegeheugen en virtueel geheugen
Share
De grootste verschil tussen cache-geheugen en virtueel geheugen is dat cachegeheugen is een opslageenheid die kopieën van gegevens opslaat van vaak gebruikte hoofdgeheugenlocaties, zodat de CPU sneller toegang tot die gegevens kan krijgen terwijl virtueel geheugen een geheugenbeheertechniek is waarmee de gebruiker programma's kan uitvoeren die groter zijn dan het werkelijke hoofdgeheugen.
Geheugen is een belangrijk onderdeel van de computer. Er zijn verschillende soorten geheugen; cache-geheugen en virtueel geheugen zijn er twee van. Cachegeheugen is een component die door de CPU wordt gebruikt om de gemiddelde tijd voor toegang tot gegevens uit het hoofdgeheugen te verkorten. Het is kleiner dan het hoofdgeheugen, maar het is erg snel. Aan de andere kant, virtueel geheugen is een logisch geheugen. Gewoonlijk zijn de gebruikersprogramma's groter dan het hoofdgeheugen. Virtueel geheugen vergroot de capaciteit van het hoofdgeheugen, zodat de gebruiker grote programma's kan uitvoeren. Kortom, het cachegeheugen is een opslageenheid terwijl virtueel geheugen een geheugenbeheertechniek is die wordt afgehandeld door het besturingssysteem.
Key Areas Covered
1. Wat is Cache-geheugen
- Definitie, functionaliteit
2. Wat is virtueel geheugen
- Definitie, functionaliteit
3. Verschil tussen cachegeheugen en virtueel geheugen
- Vergelijking van belangrijke verschillen
Sleutelbegrippen
Cachegeheugen, virtueel geheugen, besturingssysteem
Wat is Cache-geheugen
Er zijn verschillende soorten geheugen. De CPU-registers zijn het snelst. Het cachegeheugen is langzamer dan CPU-registers, maar sneller dan het hoofdgeheugen. Daarom worden de vaak gebruikte gegevens door de CPU opgeslagen in het cachegeheugen. De gegevensoverdrachtssnelheid van het cachegeheugen naar de CPU is snel. De blokken in de cache staan bekend als cache-regels. Wanneer de door de CPU vereiste gegevens beschikbaar zijn in het cachegeheugen, wordt dit een cachetreffer genoemd. Als de vereiste gegevens niet beschikbaar zijn in de cache, wordt dit een cache-miss genoemd en worden die gegevens van het hoofdgeheugen naar de CPU gebracht.
Figuur 1: Cachegeheugen-organisatie
Er zijn twee typen cache-geheugenorganisaties. In een cache-organisatie met één niveau is er één cache. Het hoofdgeheugen draagt blokken over naar de cache, terwijl de cache woorden naar de CPU overdraagt. In een cache-organisatie met meerdere niveaus zijn er drie soorten caches beschikbaar. Ze worden Level 1 (L1), Level 2 (L2) en Level 3 (L3) cache genoemd. L1 is de kleinste cache terwijl L3 de grootste cache is. De meest gebruikte gegevens bevinden zich in L1. De gegevensoverdrachtssnelheid van de Level 1-cache naar de CPU is de snelste.
Over het algemeen slaat het cachegeheugen de gegevens op die de CPU nodig heeft. Het duurt minder lang voordat de CPU toegang heeft tot het cachegeheugen dan toegang heeft tot het hoofdgeheugen.
Wat is virtueel geheugen?
Het virtuele geheugen is een logisch geheugen. Het is een techniek voor geheugenbeheer die wordt beheerd door het besturingssysteem. Met virtueel geheugen kan de programmeur meer geheugen gebruiken voor een programma dan het beschikbare hoofdgeheugen. Neem bijvoorbeeld aan dat een computer een hoofdgeheugen van 4 GB en een virtueel geheugen van 16 GB heeft. De gebruiker kan deze 16 GB gebruiken om het programma uit te voeren. Daarom kan de gebruiker programma's uitvoeren die meer geheugen vereisen dan de capaciteit van het hoofdgeheugen.
Figuur 2: Virtueel geheugen
Over het algemeen biedt virtueel geheugen twee voordelen. Een programma is groter dan fysiek geheugen. Het virtuele geheugen maakt het mogelijk om meer geheugen te gebruiken dan het beschikbare geheugen. Bovendien vermijdt het rechtstreeks toegang tot het hoofdgeheugen. Bij gebruik van het virtuele geheugen worden de virtuele adressen vertaald naar het overeenkomstige fysieke adres. Daarom implementeert het geheugenbescherming.
Verschil tussen cachegeheugen en virtueel geheugen
Definitie
Cachegeheugen is een klein geheugentype dat snelle gegevenstoegang biedt tot een CPU en vaak gegevens opslaat. Virtueel geheugen is een techniek voor geheugenbeheer die een illusie creëert voor gebruikers van een groter hoofdgeheugen.
Basis
Het cachegeheugen is een opslageenheid. Daarom is het een hardware-component. Virtueel geheugen is een techniek voor geheugenbeheer. Het wordt afgehandeld door het besturingssysteem.
Gebruik
CPU heeft meer tijd nodig om toegang te krijgen tot het hoofdgeheugen. Maar door de gegevens in de cache op te slaan, heeft de CPU toegang tot gegevens in een minimale tijd. Aan de andere kant laat het virtuele geheugen de gebruiker toe om programma's uit te voeren die groter zijn dan de capaciteit van het hoofdgeheugen.
Grootte
Het cachegeheugen is kleiner in omvang, terwijl het virtuele geheugen groter is.
Snelheid
Cache-geheugen is sneller dan het virtuele geheugen.
Conclusie
Het verschil tussen cachegeheugen en virtueel geheugen is dat het cachegeheugen een opslageenheid is die kopieën van gegevens opslaat van vaak gebruikte hoofdgeheugenlocaties, zodat de CPU sneller toegang tot die gegevens kan krijgen, terwijl het virtuele geheugen een geheugenbeheertechniek is die de gebruiker toestaat om programma's uit te voeren die groter zijn dan het werkelijke hoofdgeheugen.
Referentie:
1. Inleiding tot cache-geheugen, zelfstudies Point (India) Pvt. Ltd., 24 januari 2018, hier beschikbaar.
2. Virtueel geheugen, zelfstudies Point (India) Pvt. Ltd., 18 januari 2018, hier beschikbaar.
Afbeelding met dank aan:
1. "Virtueel geheugen" door Ehamberg - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
