Зміст: Буферування проти кешування
- Діаграма порівняння
- Визначення
- Ключові відмінності
- Висновок
Діаграма порівняння
| Основа для порівняння | Буферизація | Кешування |
|---|---|---|
| Основний | Буферизація відповідає швидкості між відправником і приймачем потоку даних. | Кешування прискорює швидкість доступу до багаторазово використовуваних даних. |
| Магазини | Буфер зберігає оригінальну копію даних. | Кеш зберігає копію вихідних даних. |
| Розташування | Буфер є областю в основній пам'яті (ОЗП). | Кеш реалізований на процесорі, він може бути реалізований на оперативній пам'яті і диску. |
Визначення буферизації
Буферизація - це область в основній пам'яті (ОЗП), яка тимчасово зберігає дані, коли вона передається між двома пристроями, або між пристроєм і програмою. Буферизація допомагає узгоджувати швидкість між відправником і приймачем потоку даних. Якщо швидкість передачі відправника є більш повільною, ніж приймач, то в основній пам'яті приймача створюється буфер, і він накопичує байти, отримані від відправника. Коли всі байти даних надходять, то він надає дані для роботи приймача.
Буферизація також допомагає, коли відправник і приймач мають різний розмір передачі даних. У комп'ютерних мережах буфери використовуються для фрагментації та повторної збірки даних. На стороні відправника великі дані фрагментуються на невеликі пакети і надсилаються по мережі. На стороні приймача створюється буфер, який збирає всі пакети даних і повторно збирає їх для створення великих даних знову.
Буферизація також підтримує семантику копіювання для вводу-виводу додатків . Копіювати семантику можна пояснити на прикладі. Припустимо, що програма має буфер даних для запису на жорсткий диск. Для цього програма викликає системний виклик write (). Тепер припустимо, що програма змінює дані буфера до повернення системного виклику. У цьому випадку копія семантики забезпечує версію даних, під час системного виклику.
Буфери реалізуються у трьох потужностях.
Zero Capacity: Тут максимальний розмір буферної пам'яті - Zero. Він не може містити жодних даних, тому відправник повинен бути заблокований, поки отримувач не отримає дані.
Обмежена ємність: Тут розмір буферної пам'яті обмежений. На max, відправник може відправити n блоку даних. Якщо буферна пам'ять заповнена, відправник заблокований, доки в пам'яті немає місця.
Необмежена ємність: тут буферна пам'ять потенційно нескінченна. Можна надсилати будь-яку кількість блоків даних. Відправник ніколи не блокується.
Визначення кешування
Кеш - це пам'ять, реалізована в процесорі, що зберігає копію вихідних даних . Ідея кешування полягає в тому, що нещодавно доступні дискові блоки повинні зберігатися в кеш-пам'яті, так що коли користувачеві знову потрібно отримати доступ до тих самих дискових блоків, його можна обробляти локально через кеш-пам'ять, уникаючи мережевого трафіку.
Розмір кеша обмежений, оскільки він містить лише недавно використані дані. Коли ви змінюєте файл кешу, ви можете переглянути цю модифікацію також у вихідному файлі. Якщо потрібні дані не знаходяться в кеш-пам'яті, дані копіюються з джерела в кеш-пам'ять, щоб зробити її доступною для користувача, коли він запитує ці дані в наступний раз.
Дані кешу також можна зберігати на диску замість оперативної пам'яті, оскільки має одну перевагу, що кеш диска надійний. У випадку збою системи, кешовані дані все ще доступні на диску. Але дані будуть втрачені в енергонезалежній пам'яті, як оперативна пам'ять. Але однією з переваг зберігання кешованих даних в оперативній пам'яті є швидкий доступ.
Основні відмінності між буферизацією та кешуванням в ОС
- Ключова відмінність між буфером і кешем полягає в тому, що буферна пам'ять використовується, щоб справитися з різною швидкістю між відправником і приймачем потоку даних, тоді як кеш - це пам'ять, яка зберігає дані, так що швидкість доступу може бути закріплена для багаторазово використовуваних даних .
- Буфер завжди несе оригінальні дані, що надсилаються в приймач. Однак, кеш містить копію вихідних даних .
- Буфер завжди реалізується в основній пам'яті (RAM), але кеш може бути реалізований як в оперативній пам'яті, так і в диску .
Висновок:
Буферизація та кешування зберігають дані тимчасово, але обидва використовуються для різних цілей. Там, де буфер відповідає швидкості між двома комунікаційними пристроями, і кеш посилює доступ до даних, які повторно відвідуються.
