Welche Art von Speicher verwendet einen Teil der Festplatte, obwohl es RAM gab?

Praktisch alle Desktop- und Laptop-PCs verfügen über virtuellen Speicher, eine Technologie, die einen Teil der Festplatte wie einen RAM verwendet. Virtueller Speicher bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter die Möglichkeit, sehr große Programme auf kompatiblen Computern auszuführen, einschließlich solcher mit geringer physischer RAM-Kapazität. Microsoft Windows und andere moderne Betriebssysteme verwalten den virtuellen Speicher automatisch, um die Effizienz des Computers zu maximieren.

Warum virtueller Speicher?

Der PC verwendet RAM, um laufende Programme, offene Dokumente und die Zwischenergebnisse der Berechnungen zu speichern. Programme können jedoch zu groß sein, um in den Arbeitsspeicher eines Computers zu passen, was Probleme verursacht. Bevor Softwareentwickler virtuellen Speicher einführten, mussten die Leute sorgfältig die Art der von ihnen verwendeten Software auswählen. Andernfalls riskierten sie, dass ein Programm wegen unzureichendem Speicherplatz abstürzte. Der virtuelle Speicher hebt diese Einschränkung auf, sodass Sie Programme ausführen können, selbst wenn sie zu groß sind, um in den RAM-Speicher zu passen. Um dies abzuschalten, leiht sich der Computer bei Bedarf zusätzlichen Speicherplatz von der Festplatte.

Speichermanager

Das Betriebssystem verfügt über ein spezielles Programm, das als virtueller Speichermanager bezeichnet wird. Jede Anwendung wird in Blöcke aufgeteilt und in den virtuellen Speicher geladen. Dabei werden einige Teile in den Arbeitsspeicher und der Rest in einer speziellen Datei auf der Festplatte gespeichert. Aufgrund der Art des virtuellen Speichers glaubt jedes Programm, dass es den gesamten Computer für sich hat. In der Realität teilen sich Programme den physischen Speicher, und der Speichermanager verfolgt die Details.

Adressraum

Das physische RAM des Computers verfügt über einen Adressraum - eine Reihe von Positionsnummern, über die ein PC auf alle Informationen im Speicher zugreifen kann. Neben dem physischen Adressraum erstellt der Speichermanager virtuelle Adressräume, die unabhängig vom physischen Speicher und viel größer als dieser sind. Jedes laufende Programm ist in einem eigenen virtuellen Speicherbereich vorhanden und kann vollständig verwendet werden. Da jedes Programm über einen eigenen großen Adressraum verfügt, können Softwareentwickler Programme erstellen, ohne sich über Speicherbeschränkungen Gedanken machen zu müssen.

Speicherschutz

Programmierfehler können zu Speicherkonflikten führen. Ohne virtuellen Speicher kann eine Anwendung Daten aus Versehen außerhalb ihres eigenen Speicherbereichs schreiben, was zu Problemen mit anderen Programmen führt. Virtueller Speicher schafft ein System zum Speicherschutz, da Programme die Adressen des physischen Speichers nicht "sehen". Wenn Programmierfehler Speicherfehler verursachen, wirkt sich dies nur auf das störende Programm selbst aus.

Tauschen

Mit virtuellem Speicher kann ein PC problemlos mehr Programme ausführen, als in seinen Arbeitsspeicher passen. Der Speichermanager behält nur aktive Teile von Programmen im RAM, und wenn ein Programm inaktiv wird, verlagert der Manager es aus dem RAM in eine Plattendatei - einen Vorgang, der als Auslagerung bezeichnet wird. Dadurch wird RAM für andere aktive Aufgaben freigegeben. Wenn ein inaktives Programm wieder aktiv wird, wechselt der Speichermanager es wieder in den Arbeitsspeicher.