Speicherverwaltung

Die Verwaltung des Hauptspeichers ist eine sehr wichtige Aufgabe des Betriebssystems.


Definition: Speicherverwaltung

Definition

Die Speicherverwaltung oder Hauptspeicherverwaltung ist ein Teil des Betriebssystems und erledigt alle erforderlichen Arbeiten zur Verwaltung des physikalischen und des virtuellen Speichers eines Computers.


Physikalischer Speicher (RAM) ist in jedem Rechner eingebaut. In diesem Video sind (u.a.) die Speichermodule zu sehen, und in dieser Abbildung erkennt man die RAM-Steckplätze, welche die Verbindung zwischen Speichermodul und Bussystem herstellen.

Ob bei der Arbeit mit einem Computersystem auch virtueller Speicher zum Einsatz kommt, hängt vom verwendeten Betriebssystem ab. Die Speicherverwaltung des Betriebssystems muss die virtuelle Speicherverwaltung implementieren. Andernfalls kommt kein virtueller Speicher zum Einsatz.


Bedenke!

Hinweis

Virtueller Speicher existiert nur in der Vorstellung! Alle Daten müssen entweder im physikalischen Speicher abgelegt werden, oder auf einen Hintergrundspeicher (wie z.B. die Festplatte) ausgelagert sein.
Aber die Implementierung einer virtuellen Speicherverwaltung vereinfacht und flexibilisiert Vieles.

Erinnert sei an dieser Stelle an das Basis- und das Limitregister, welche auf alten CPUs zu finden waren. Hiermit wurde lediglich physikalischer Speicher verwaltet.

Als dann später Basis- und Limitregister durch die Memory Management Unit (MMU) ersetzt wurden, kam die virtuelle Speicherverwaltung ins Spiel.

In beiden Fällen musste das jeweils eingesetzte Betriebssystem mit der erwähnten Hardware (Register oder MMU) zusammenarbeiten.


Hinweis

Betrachtet wird im Rahmen dieses Lernmoduls lediglich die virtuelle Speicherverwaltung mit Hilfe der MMU. Dieses Konzept ist in heutigen Betriebssystemen üblicherweise vorzufinden.

Auf eine Speicherverwaltung ohne MMU (und damit ohne virtuellen Speicher) geht Tanenbaum 2009 ausführlich ein. Bei Bedarf kann dort nachgelesen werden. Auch Strelen 2012 widmet diesem Thema einige Kapitel: 6.2 und 6.3.


So geht es weiter:


Alternative Webquelle zum Thema

Quelle
im Web

Operating Systems: Main Memory
http://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/OperatingSystems/8_MainMemory.html

Dr. John T. Bell
Department of Computer Science
University of Illinois, Chicago

Quelle
im Web

Operating Systems: Virtual Memory
http://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/OperatingSystems/9_VirtualMemory.html

Dr. John T. Bell
Department of Computer Science
University of Illinois, Chicago



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