Warum ist es sinnvoll virtuelle speicheradressen zu verwenden?
Gefragt von: Michael Eichhorn | Letzte Aktualisierung: 7. Januar 2022sternezahl: 4.8/5 (32 sternebewertungen)
Was bringt virtueller Speicher?
Virtueller Arbeitsspeicher (auch bekannt als Auslagerungsdatei) ist im Wesentlichen ein Block von Speicherplatz auf Ihrer Festplatte oder Solid State Drive, der vom Betriebssystem zugewiesen wird, um RAM vorzutäuschen, wenn Ihr physischer Arbeitsspeicher für aktiv laufende Programme knapp wird.
Warum virtuelle Adressen?
Motivation. Die ursprüngliche Motivation für eine Abstraktion der Speicheradressen mit virtuellen Adressen war die Vereinheitlichung der Benutzung und die mögliche Zusammenfassung verschiedener Speicherquellen.
Welche Adressen umfasst der virtuelle Adressraum eines Programms?
Dieser Adressraum umfasst den Speicherraum von Haupt- und Massenspeicher. Da Programme, die mit virtuellem Speicher arbeiten, virtuelle Adressen benutzen, der Hauptspeicher hingegen mit physischen Adressen arbeitet, muss die verwendete virtuelle Adresse in eine physische Adresse umgesetzt werden.
Wo wird die Übersetzung einer virtuellen Adresse in eine physikalische Adresse durchgeführt?
Die virtuellen Adressen bilden den virtuellen Adressraum. Diese gehen nun nicht direkt an den Speicherbus, sondern an die Memory Management Unit (MMU, dt. Speicherverwaltungseinheit), welche die virtuellen Adressen auf die physischen Adressen abbildet.
Grundlagen virtueller Speicherverwaltung mit MMU
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Wo wird eine Page Table abgelegt?
Page-Tables werden im physikalischen Speicher abgelegt, auf den kein anderer virtueller Adressraum zeigt.
Wie funktioniert eine einstufige page table?
Einstufige Seitentabelle
Die Adressumsetzung mit Hilfe einer einstufigen Seitentabelle geschieht durch Interpretation der n höherwertigen Bits einer virtuellen Adresse als Seitennummer der angeforderten Speicherseite und der Verwendung der m niederwertigen Bits als Offset.
Wo ist der virtuelle Speicher?
virtueller Speicher, virtual memory, ein von vielen Betriebssystemen unterstützter imaginärer Speicher, der aus dem Arbeitsspeicher und einem Teil der Festplatte besteht und dessen Adreßraum nicht mit dem realen Adreßraum der physischen Speicher übereinstimmt.
Wie funktioniert ein virtueller Speicher?
Ein System mit virtuellem Memory verwendet einen Teil der Festplatte, um RAM zu emulieren. ... Jede Seite (Page) wird auf einer Festplatte gespeichert, und wenn die Seite benötigt wird, kopiert das Betriebssystem sie von der Festplatte in den Arbeitsspeicher und übersetzt die virtuellen Adressen in reale Adressen.
Wie groß ist der virtuelle Speicher?
In der Standardkonfiguration Windows werden 2 Gigabyte (GB) dieses virtuellen Adressraums für die private Verwendung jedes Prozesses festgelegt, und die anderen 2 GB werden zwischen allen Prozessen und dem Betriebssystem gemeinsam verwendet.
Wie viel virtueller Speicher?
Computer haben heute standardmäßig zwischen 4 und 8 GB RAM. Sollten Sie mehr als diesen Arbeitsspeicher haben, beispielsweise 16 GB, könnten Sie über eine Verkleinerung der Auslagerungsdatei nachdenken.
Für was ist die Auslagerungsdatei?
Die Auslagerungsdatei kann dazu verwendet werden, dass mehr Arbeitsspeicher von Windows verwendet wird als die einebauten RAM-Riegel eigentlich zulassen. So belastet etwa ein minimiertes Programm den Arbeitsspeicher nicht weiter und der Prozess muss so auch bei Speichermangel nicht beendet werden.
Woher kommt das Wort virtuell?
Begriffsursprung: von französisch virtuel ‚fähig', zurückgehend auf lateinisches virtus ‚Kraft, Männlichkeit, Tugend' (vergleiche virtuos) zu lateinisch vir ‚Mann'. Synonyme: 1) simuliert.
Was ist physischer Speicher?
Der gesamte Arbeitsspeicher, den Betriebssystem sowie Anwendungsprogramme eines Computers nutzen können, setzt sich aus zwei „Speicher-Arten“ zusammen: Der sogenannte „physikalische Speicher“ befindet sich auf den Speicherchips der im System installierten Module des Random Access Memory (RAM).
Welche Aufgabe übernimmt die MMU?
Die MMU hat prinzipiell die Aufgabe, virtuelle Adressbereiche in reale Adressen umzusetzen. Dies erlaubt Speicherbereiche untereinander zu isolieren und jedem Programm (Task) den scheinbar gleichen Adressraum zur Verfügung zu stellen, unabhängig davon wo dieser wirklich im Speicher liegt.
In welcher Datei wird der virtuelle Arbeitsspeicher bei Windows gespeichert?
Windows nutzt die Auslagerungsdatei als virtuellen Arbeitsspeicher. Windows legt diese Datei versteckt auf das Systemlaufwerk mit dem Namen pagefile. sys. Sie können die Größe und Position der Auslagerungsdatei selbst anpassen.
Wie funktioniert die Speicherverwaltung?
Die Speicherverwaltung (engl. memory manager) des Betriebssystems verwaltet diese Speicherhierarchie. Sie verfolgt, welche Speicherbereiche gerade benutzt werden, teilt Prozessen Speicher zu, wenn sie ihn benötigen und gibt ihn anschließend wieder frei.
Wie funktioniert eine MMU?
Die Memory Management Unit (MMU) arbeitet nach dem Prinzip des Paging und kann virtuelle Adressen auf physikalischen Adressen abbilden. Die Memory Management Unit teilt den Speicherbereich in Bereiche fester Größen auf und kann Prozessen einen Speicherbereich zuteilen und diesen überwachen.
Wie wird der Arbeitsspeicher noch genannt?
Im Arbeitsspeicher (engl: RAM = Random Access Memory) eines Computers werden alle aktuell ausgeführten Programme, Prozesse und verwendeten Daten zwischengespeichert. Der Arbeitsspeicher ist ein Kurzzeitspeicher, das heißt, alle dort gespeicherten Daten gehen verloren, wenn der Computer ausgeschaltet wird.
Wo finde ich den Ordner für Auslagerungsdatei?
Die Auslagerungsdatei (pagefile. sys) wird normalerweise auf dem Systemlaufwerk von Windows abgelegt. Unten den Systemeigenschaften im Abschnitt Virtueller Arbeitsspeicher kann zwar das Laufwerk sowie die Größe der Auslagerungsdatei konfiguriert werden, jedoch nicht der Pfad- und Dateiname.
Wo ist die Auslagerungsdatei Windows 10?
Die Auslagerungsdatei pagefile. sys befindet sich in der Regel auf der C-Partition und ist versteckt. Sie nimmt Daten aus dem Arbeitsspeicher auf, wenn dort nicht genügend Platz für die laufenden Programme bereitsteht; Windows lagert also Inhalte aus (auch Swapping genannt), daher rührt der Name der Datei.
Kann externe Fragmentierung bei Paging im physikalischen Adressraum auftreten?
Das Paging hingegen beseitigt die externe Fragmentierung gänzlich. Beim Paging werden logischer Speicher und physikalischer Speicher unterschieden. ... Der physikalische Speicher ist durch den verfügbaren Hauptspeicher sowie ggf. zusätzlichen ausgelagerten Speicher (z.B. in Form einer Auslagerungsdatei) gegeben.
Kann es beim Paging Verfahren zur internen oder zur externen Fragmentierung kommen?
Entsteht beim Paging auch externe Fragmentierung? Nein. 13. Wie entsteht eine Page Fault Ausnahme (Exception)?
Was bedeutet seitenfehler im Taskmanager?
Der Task Manager wird gestartet. ... In der Spalte Seitenfehler wird die Zahl der aktuellen Speicherzugriffsprobleme gemessen, weil beispielsweise ein Prozess auf einen Speicherbereich zugreift, der sich gerade nicht im Hauptspeicher befindet, sondern auf die Festplatte ausgelagert wurde.
Wie viele Adressen können mit 32 Bit unterschieden werden?
32 Bit stehen zur Adressierung zur Verfügung, dies bedeutet, es sind 2 hoch 32 = 4294967296 Speicherzellen prinzipiell ansprechbar. Der Adressraum ist nicht mit der Speicherkapazität zu verwechseln.