Кэш эстутум жана виртуалдык эстутум
Кэш эстутум менен виртуалдык эс тутумдун ортосундагы айырма бул экөөнүн колдонулуш максаты жана физикалык бар болушунда бар. Кэш эс - негизги эстутумга кирүү убактысын жакшыртуу үчүн колдонулган эс тутумдун бир түрү. Ал CPU менен негизги эс тутумдун ортосунда жайгашкан жана L1, L2 жана L3 сыяктуу кэштердин бир нече деңгээли болушу мүмкүн. Кэш эстутуму үчүн колдонулган аппараттык жабдыктын түрү негизги эс үчүн колдонулган RAMга (Random Access Memory) караганда алда канча кымбатыраак, анткени кэш эстутуму алда канча ылдам. Ушул себептен улам, кэш эс тутумунун сыйымдуулугу өтө аз. Виртуалдык эс тутум – бул оперативдик эстутумду (негизги эстутум) эффективдүү пайдалануу үчүн колдонулган эстутум башкаруу ыкмасы, ошол эле учурда ар бир программа үчүн өзүнчө эс мейкиндигин камсыз кылуу, ал тургай реалдуу физикалык RAM (негизги эс) сыйымдуулугунан да чоңураак. Бул жерде катуу диск эстутумду кеңейтүү үчүн колдонулат. Физикалык RAMдагы нерселер катуу диск менен алдыга жана артка өткөрүлөт.
Кэш эстутуму деген эмне?
Кэш эс - CPU (Борбордук иштетүү бирдиги) менен оперативдүү эстутумдун (Кокус жетүү эстутуму) ортосунда жайгашкан эс тутумдун бир түрү. Кэш эстутумунун максаты - процессордун оперативдик эстутумдан эс алуу убактысын кыскартуу. Кэш эс тутуму RAMга караганда бир топ ылдам. Ошентип, кэштеги кирүү убактысы RAMдагы кирүү убакытынан алда канча азыраак. Бирок кэш эстутум үчүн колдонулган эстутумдун баасы RAM үчүн колдонулган эстутумдун баасынан бир топ жогору, демек, кэш эс тутумунун сыйымдуулугу өтө аз. Кэш эс тутуму үчүн колдонулган эс тутумдун түрү SRAM (Статикалык Random Access Memory) деп аталат.
Процессор эстутумга киргиси келгенде, адегенде кэш эстутумунда эмне керек экенин текшерет. Ооба болсо, ал эң аз кечигүү менен кире алат. Эгер ал кэште болбосо, анда суралган мазмун RAMдан кэшке көчүрүлүп, андан кийин CPU гана кэштен ага жете алат. Бул жерде кэштен мазмунду көчүрүп жатканда, суралган эстутум дарегиндеги мазмун гана эмес, ошондой эле жакын жердеги мазмун да кэшке көчүрүлөт. Ошентип, кийинки жолу кэштин тийүү ыктымалдыгы жогору, анткени көпчүлүк компьютердик программалар жакын жердеги маалыматтарга же акыркы жолу колдонулган маалыматтарга көп жолу жетет. Ошентип, кэштен улам, эстутумдун орточо күтүү убактысы кыскарат.
Процессордо кэштердин үч түрү бар: программалык нускамаларды сактоо үчүн нускама кэши, маалымат элементтерин сактоо үчүн берилиштер кэши жана эстутум картасын сактоо үчүн Translation Look-side Buffer. Маалымат кэш үчүн көбүнчө көп деңгээлдүү кэштер бар. Башкача айтканда, L1, L2 жана L3 сыяктуу бир нече кэш бар. L1 кэш - бул процессорго эң жакын болгон эң ылдам, бирок эң кичине кэш эс тутуму. L2 кэши L1ге караганда жайыраак, бирок L1ден чоңураак жана L1 кэштен кийин жайгашкан. Бул иерархиянын аркасында эстутумга кирүү убактысынын жакшыраак орточо убактысына азыраак чыгым менен жетишүүгө болот.
Виртуалдык эс тутум деген эмне?
Виртуалдык эс - бул компьютер тутумдарында колдонулган эстутумду башкаруу ыкмасы. Виртуалдык эс деп аталган аппараттык каражат жок, бирок бул программалар үчүн виртуалдык дарек мейкиндигин камсыз кылуу үчүн RAM жана катуу дискти колдонгон түшүнүк. Биринчи RAM баракчалар деп аталган бөлүктөргө бөлүнөт жана алар физикалык эстутум даректери менен аныкталат. Катуу дискте атайын бөлүк сакталган, анда Linux-та ал своп деп аталат, ал эми Windows-та ал бет файлы деп аталат. Программа башталганда, ага виртуалдык дарек мейкиндиги берилет, ал чыныгы физикалык эстутумдан да чоңураак болот. Виртуалдык эс мейкиндиги беттер деп аталган бөлүктөргө бөлүнөт жана бул виртуалдык эстутум барагынын ар бири физикалык баракка окшоштурулушу мүмкүн. Барак таблицасы деп аталган таблица бул картага көз салып турат. Физикалык эстутумда бош орун жок болгондо, белгилүү бир физикалык барактар катуу дисктеги атайын бөлүккө түртүлөт. Катуу дискке түртүлгөн барак кайра керек болгондо, ал физикалык эстутумдан башка тандалган баракты катуу дискке коюу аркылуу физикалык эстутумга алып келинет.
Кэш эстутум менен виртуалдык эстутумдун ортосунда кандай айырма бар?
• Кэш эстутуму – негизги эстутумга кирүү убактысын жакшыртуу үчүн колдонулган эс тутумдун бир түрү. Бул эстутумга кирүүнүн орточо күтүү убактысын азайтуу үчүн CPU жана RAM ортосунда жайгашкан тезирээк эс тутум түрү. Виртуалдык эс тутум – бул эстутумду башкаруу ыкмасы, мында ал программаларга өзүнүн виртуалдык эстутум мейкиндигин алууга мүмкүндүк берген түшүнүк, ал реалдуу физикалык оперативдүү эстутумдан да чоңураак.
• Кэш эстутуму – физикалык жактан бар болгон аппараттык эстутумдун бир түрү. Экинчи жагынан, виртуалдык эс деп аталган аппараттык каражат жок, анткени ал RAM, катуу диск, Эстутум башкаруу блогун жана эстутумдун виртуалдык түрүн камсыз кылуу үчүн программалык камсыздоону колдонгон түшүнүк.
• Кэш эс тутумун башкаруу толугу менен аппараттык камсыздоо тарабынан ишке ашырылат. Виртуалдык эс тутум операциялык система (программалык камсыздоо) тарабынан башкарылат.
• Кэш эстутуму RAM менен процессордун ортосунда жайгашкан. Маалыматтарды өткөрүү RAM, кэш эстутум жана процессорду камтыйт. Виртуалдык эстутум, тескерисинче, оперативдүү эс менен катуу дисктин ортосунда маалыматтарды өткөрүүнү камтыйт.
• Кэш эстутумдары Килобайт жана Мегабайт сыяктуу кичинекей өлчөмдөрдү алат. Ал эми виртуалдык эс гигабайттарды алган чоң өлчөмдөрдү камтыйт.
• Виртуалдык эстутум физикалык эс менен виртуалдык эстутумдун ортосундагы картаны сактаган бет таблицалары сыяктуу маалымат структураларын камтыйт. Бирок маалымат түзүмдөрүнүн бул түрү кэш эстутуму үчүн зарыл эмес.
Корытынды:
Кэш эстутум жана виртуалдык эстутум
Кэш эстутуму негизги эстутумга кирүү убактысын жакшыртуу үчүн колдонулат, ал эми виртуалдык эстутум эстутумду башкаруу ыкмасы. Кэш эс тутуму - бул реалдуу аппараттык каражат, бирок виртуалдык эс деп аталган аппараттык каражат жок. RAM, катуу диск жана башка ар кандай жабдыктар операциялык тутум менен бирге ар бир программага чоң жана обочолонгон виртуалдык эс мейкиндиктерин камсыз кылуу үчүн виртуалдык эс деп аталган түшүнүктү жаратат. Кэш эстутумундагы мазмун аппараттык камсыздоо тарабынан башкарылат, ал эми виртуалдык эстутумдагы мазмун операциялык тутум тарабынан башкарылат.
