Was ist virtueller Speicher?
Virtueller Speicher ist unter allen Computer-Betriebssystemen zu finden und bietet PC-Benutzern einige sehr praktische Vorteile. Alle Computersysteme haben einen eigenen RAM (Physical Random Access Memory), der üblicherweise zwischen 64 und 256 Megabyte liegt. Wenn der virtuelle Speicher verwendet wird, können die Benutzer weiterarbeiten, ohne sich um die Verfügbarkeit von Datenspeicher oder die Speichersättigung sorgen zu müssen. Es wird häufig als logischer Speicher bezeichnet und ermöglicht Benutzern den Zugriff auf ein größeres Speichervolumen, sodass sie gleichzeitig mehr Anwendungen verwenden können.
Mit dem virtuellen Speicher kann das System auf dem RAM nach Anwendungen suchen, die nicht verwendet werden, und diese auf die Festplatte kopieren. Dadurch wird mehr Speicherplatz auf dem RAM freigegeben und neue Anwendungen können geladen werden, die sofort verwendet werden müssen. Der gesamte Vorgang erfolgt automatisch und der Benutzer muss auf nichts klicken. Es funktioniert, indem der Adressraum der Anwendungsprogramme in viele kleinere Seiten aufgeteilt wird. Diese kleineren Seiten sind 4-KB-Seiten mit jeweils verschiedenen virtuellen Speicheradressen.
Paging ist der Vorgang, bei dem die ruhenden virtuellen Seiten (die gerade nicht verwendet werden) auf der Festplatte gespeichert und dann im realen Speicher wiederhergestellt werden, wenn der Benutzer eine bestimmte Anwendung ausführen muss. Seitentabellen werden von Computerbetriebssystemen verwendet, um die Zuordnung dieses Austauschs zwischen den virtuellen Adressen verschiedener Anwendungen und den physischen Adressen (RAM) vorübergehend zu speichern. Der Teil der Festplatte, auf dem die Seiten vorübergehend gespeichert werden, wird als Auslagerungsdatei bezeichnet.
Die Möglichkeit, diese temporären Adressen auf der Festplatte zu speichern, hängt nicht nur von den Einschränkungen des Arbeitsspeichers ab. Es gibt auch eine automatische Berechnung der verfügbaren Auslagerungsdatei. Daher müssten Systeme mit kleineren RAMs größere Auslagerungsdateien haben. Daher muss sichergestellt werden, dass die Größe der Auslagerungsdatei auf den maximal möglichen Wert festgelegt wurde.
Jedes Betriebssystem verfügt über einen eigenen Paging-Supervisor zum Verwalten der Seitentabellen. Paging Supervisors sind sehr effektiv bei der Suche nach Dateien im physischen Speicher, die am wenigsten verwendet werden und zum Austauschen mit virtuellen Speicherdateien verwendet werden können. Es gibt jedoch einige Seiten, die nicht ausgetauscht werden können, und die als nicht auslagerbare oder residente Seiten bezeichnet werden.
Ein Computersystem, das virtuellen Speicher verwendet, hat Zugang zu einer wirtschaftlicheren Möglichkeit, mehr Speicherplatz zu schaffen. Der Festplattenspeicher ist viel billiger als die im PC installierten RAM-Chips. Durch die Verwendung von virtuellem Speicher wird die Notwendigkeit eines Upgrades / Hinzufügens des RAM vermieden.