缓存和缓冲区的区别


缓存和缓冲区都是用于临时存储数据的类型数据存储层。缓冲区是主内存中用于在输入和输出数据传输期间存储数据的区域。在计算机上进程间移动数据时,缓冲区非常有用。缓存内存用于减少内存访问时间并提高计算机速度。

阅读本文以了解更多关于缓存和缓冲区的信息以及它们彼此之间的区别。

什么是缓存?

缓存内存临时存储CPU经常使用的信息、数据和程序。当需要数据时,CPU将自动访问缓存内存以实现更快的数 据访问。这是因为服务器RAM速度较慢,并且距离CPU较远。当在缓存内存中找到数据时,就会发生缓存命中。缓存命中允许处理器快速检索数据,从而提高系统的整体效率。

每个缓存块的大小范围为1到16字节。缓存内存存储程序反复使用的指令和数据,从而提高整体性能。这些临时文件和信息位会随着时间的推移占用更多磁盘空间。

缓存内存主要有三个级别,每个级别都有略微不同的功能。一级 (L1) 缓存内存速度最快,因为它最小且最靠近处理器。二级 (L2) 位于处理器芯片上,容量更大,但速度较慢。三级 (L3) 缓存内存容量最大,位于使用L2缓存的计算机上。

缓存类型

缓存内存可以是以下类型:

  • 一级缓存 − 它们始终存在于处理器芯片上,访问时间比处理器寄存器短得多,并且尺寸也小得多。

  • 二级缓存 − 它们位于主内存和缓存内存之间。它也称为二级缓存,位于处理器上。

它们也称为缓存存储器或RAM缓存。内存缓存很有用,因为大多数程序会重复访问相同的数据或指令。通过尽可能多地将这些信息存储在SRAM中,计算机避免了访问较慢的DRAM。

什么是缓冲区?

缓冲区是在计算中用于在数据从一个位置移动到另一个位置时保存数据的临时存储区域。缓冲区广泛用于计算的许多方面,例如网络、I/O操作和视觉处理。

当接收数据的速率和处理数据的速率不同时,通常会使用缓冲区。大多数缓冲区是在软件中实现的,通常由于其比硬盘驱动器快得多的访问时间,因此将临时数据存储在更快的RAM中。

数据缓冲区中的数据物理存储在存储介质上。当我们移除缓冲区时,我们将丢失数据或带宽利用率降低。

缓冲区类型

缓冲区可以是以下类型:

  • 单缓冲区 − 使用一个缓冲区在两个设备之间传输数据或信息。这里的数据存储在系统内存中。

  • 双缓冲区 − 这些缓冲区允许你使用两个缓冲区在两个设备之间传输数据或信息。在这里,一个缓冲区可以进行处理,而数据或信息被发送到第二个缓冲区。它也被称为“缓冲区交换”。

  • 循环缓冲区 − 多于两个缓冲区的集合称为“循环缓冲区”。在这里,每个缓冲区代表一个单元。使用循环缓冲区而不是双缓冲区将提高数据传输速率。

缓存和缓冲区的区别

下表突出显示了缓存和缓冲区的主要区别:

特性

缓存

缓冲区

存储区域

高速存储区域

与缓存相比,为普通速度存储

RAM

使用更快的静态RAM。

使用较慢的动态RAM。

进程

使用磁盘的读写。

存在输入和输出过程。

时间

它会增加CPU访问时间。

它不会增加访问时间。

数据存储

缓存存储需要发送给接收方的原始数据。

缓冲区存储原始数据的副本。

实现

它在主内存中实现。

它在RAM和磁盘上实现。

结论

缓存通常比缓冲区更小、更快,并且它们可以使用复杂的算法来管理存储在其中的数据。另一方面,缓冲区通常更简单直接,并且可以用于各种环境,包括网络以及音频和录像带处理。缓存是一种高速内存,用于存储经常访问的数据或指令。缓冲区是一个临时存储区域,用于保存数据以进行处理或传输。

更新于:2023年3月2日

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