موصى به, 2021

اختيار المحرر

الفرق بين الذاكرة الظاهرية والذاكرة المؤقتة في نظام التشغيل

الذاكرة هي جهاز يتم استخدامه لتخزين المعلومات إما مؤقتًا أو دائمًا. في هذه المقالة ، لقد ناقشت الاختلافات بين الذاكرة الظاهرية والذاكرة المؤقتة. ذاكرة التخزين المؤقت هي ذاكرة عالية السرعة تستخدم لتقليل وقت الوصول للبيانات. على الجانب الآخر ، الذاكرة الظاهرية ليست بالضبط ذاكرة فعلية ، إنها تقنية تمد سعة الذاكرة الرئيسية إلى أبعد من الحد المسموح به.

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الذاكرة الظاهرية والذاكرة المؤقتة في أن الذاكرة الظاهرية تسمح للمستخدم بتنفيذ برامج أكبر من الذاكرة الرئيسية بينما تتيح الذاكرة المؤقتة الوصول الأسرع إلى البيانات التي تم استخدامها مؤخرًا. سنناقش بعض الاختلافات الأخرى بمساعدة مخطط المقارنة الموضح أدناه.

رسم بياني للمقارنة

أساس للمقارنةذاكرة افتراضيةذاكرة مخبأة
الأساسيةتمد الذاكرة الظاهرية سعة الذاكرة الرئيسية للمستخدم.ذاكرة التخزين المؤقت يثبت سرعة الوصول إلى البيانات من وحدة المعالجة المركزية.
طبيعةالذاكرة الظاهرية هي تقنية.الذاكرة المؤقتة هي وحدة تخزين.
وظيفةتسمح الذاكرة الظاهرية بتنفيذ البرنامج الأكبر من الذاكرة الرئيسية.تخزن ذاكرة التخزين المؤقت نسخ البيانات الأصلية التي تم استخدامها مؤخرًا.
إدارة الذاكرةتتم إدارة الذاكرة الظاهرية بواسطة نظام التشغيل.تتم إدارة ذاكرة التخزين المؤقت بالكامل بواسطة الجهاز.
بحجمالذاكرة الظاهرية أكبر بكثير من الذاكرة المخزنة مؤقتًا.ذاكرة التخزين المؤقت يحدها حجم.
رسم الخرائطتتطلب الذاكرة الظاهرية إنشاء هياكل لتعيين العنوان الظاهري إلى العنوان الفعلي.لا توجد هياكل تخطيط مطلوبة في ذاكرة التخزين المؤقت.

تعريف الذاكرة الافتراضية

الذاكرة الظاهرية ليست بالضبط ذاكرة فعلية للكمبيوتر ، بل هي تقنية تسمح بتنفيذ برنامج كبير قد لا يتم وضعه بالكامل في الذاكرة الرئيسية . وهو يمكّن المبرمج من تنفيذ البرامج الأكبر من الذاكرة الرئيسية.

الآن دعونا نفهم كيف تعمل الذاكرة الظاهرية؟ يحتوي البرنامج على عنوان الذاكرة الظاهرية الخاص به والذي ينقسم إلى عدد من الصفحات . تنقسم الذاكرة الرئيسية أيضًا إلى عدد من الصفحات . الآن ، كما يمكننا أن نرى العنوان الظاهري للبرنامج أكبر من الذاكرة الرئيسية المتاحة. لذا يتم استخدام خريطة الذاكرة لتعيين العنوان الظاهري للذاكرة الرئيسية.

يتم تعيين الصفحة 0 ، 1 ، 2 ، في الذاكرة الرئيسية والذاكرة الرئيسية تملأ لأعلى. الآن ، عندما تطلب الصفحة 3 من الذاكرة الظاهرية البحث عن مساحة في الذاكرة الرئيسية ، يتم نقل أقدم صفحة مرتبة أي صفحة 0 إلى القرص الصلب وإخلاء المكان للصفحة 3 ، في الذاكرة الرئيسية والعملية تستمر. في حالة الحاجة مرة أخرى إلى الصفحة 0 ، يتم مرة أخرى نقل أقدم صفحة في ذلك الوقت إلى القرص الثابت مما يجعل المكان لصفحة 0.

إذا احتاج البرنامجان إلى نفس البيانات ، تم وضعها في الذاكرة الرئيسية ، تسمح وحدة تعيين الذاكرة لكل من البرامج بمشاركة نفس مساحة العنوان في الذاكرة الرئيسية حيث يتم تخزين البيانات المشتركة . هذا يجعل مشاركة الملفات سهلة.

فوائد الذاكرة الظاهرية هي:

  • لم تعد البرامج مقيدًا بالحد الأقصى للذاكرة الرئيسية.
  • تزيد الذاكرة الظاهرية درجة البرمجة المتعددة.
  • يزيد من استخدام وحدة المعالجة المركزية.
  • ستحتاج وحدة الإدخال / الإخراج الأقل إلى تحميل أو تبديل البرامج في الذاكرة.

ولكن هناك عيب في الذاكرة الظاهرية ، حيث يؤدي وضع المزيد من الصفحات في أحد البرامج على القرص الثابت إلى إبطاء الأداء ، حيث يستغرق الوصول إلى البيانات من القرص الثابت وقتًا أطول للوصول إلى البيانات من الذاكرة الرئيسية.

تعريف الذاكرة المؤقتة

على عكس الذاكرة الظاهرية ، ذاكرة التخزين المؤقت هو جهاز تخزين تم تنفيذه على المعالج نفسه. وهي تحمل نسخًا من البيانات الأصلية التي تم الوصول إليها مؤخرًا. قد يتم وضع البيانات الأصلية في الذاكرة الرئيسية أو في الذاكرة الثانوية. ذاكرة التخزين المؤقت يثبت سرعة الوصول إلى البيانات ، ولكن كيف؟ دعونا نفهم.

يمكننا القول أن سرعة الوصول إلى وحدة المعالجة المركزية تقتصر على سرعة الوصول إلى الذاكرة الرئيسية . متى يتم تنفيذ البرنامج بواسطة المعالج ، فإنه يجلبه من الذاكرة الرئيسية. إذا كانت نسخة البرنامج موجودة بالفعل في ذاكرة التخزين المؤقت التي تم تنفيذها على المعالج. ستكون العملية قادرة على الوصول إلى تلك البيانات بشكل أسرع والتي ستؤدي إلى تنفيذ أسرع.

الاختلافات الرئيسية بين الذاكرة الظاهرية والذاكرة المؤقتة

  1. توسيع الذاكرة الظاهرية سعة الذاكرة الرئيسية فعلياً للمستخدم. ومع ذلك ، فإن ذاكرة التخزين المؤقت تجعل الوصول إلى البيانات أسرع لوحدة المعالجة المركزية.
  2. ذاكرة التخزين المؤقت هي وحدة تخزين الذاكرة بينما الذاكرة الظاهرية هي تقنية .
  3. تمكّن الذاكرة الظاهرية عمليات تنفيذ البرنامج الأكبر من الذاكرة الرئيسية. على الجانب الآخر ، تخزن الذاكرة المؤقتة نسخ البيانات الأصلية التي تم استخدامها مؤخرًا.
  4. تتم إدارة الذاكرة الظاهرية بواسطة نظام التشغيل . على الجانب الآخر ، تتم إدارة الذاكرة المؤقتة بواسطة الأجهزة .
  5. الذاكرة الظاهرية أكبر بكثير من حجم الذاكرة المخزنة مؤقتًا.
  6. تتطلب تقنية الذاكرة الظاهرية تراكيب الخرائط لتعيين عنوان ظاهري للعنوان الفعلي ، بينما لا تتطلب ذاكرة التخزين المؤقت أي بنى تخطيط.

استنتاج:

الذاكرة الظاهرية هي تقنية لتوسيع سعة الذاكرة الرئيسية بشكل افتراضي للمستخدمين. الذاكرة المؤقتة هي وحدة تخزين تقوم بتخزين البيانات التي تم الوصول إليها مؤخرًا والتي تمكن وحدة المعالجة المركزية من الوصول إليها بشكل أسرع.

Top