Virtuelle Speicherverwaltung

Die Grundlagen der virtuellen Speicherverwaltung mit MMU waren bereits in dem folgenden Video erläutert worden. Es schadet an dieser Stelle nicht, sich die erklärten Inhalte noch einmal in Erinnerung zu rufen.

Grundlagen

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 Med. : Grundlagen virtueller Speicherverwaltung mit MMU (04:47)

http://youtu.be/PpyWObQw70o

CC-BY

Mit den Erläuterungen des Videos ergibt sich eine grundlegende Vorstellung davon, was die virtuelle Speicherverwaltung ausmacht. Im Folgenden geht es um einen tieferen Einblick in die Thematik.

Grundgedanken der virtuellen Speicherverwaltung

Mandl 2013 fasst die Grundgedanken der virtuellen Speicherverwaltung treffend in drei Punkten zusammen:

• Ein Prozess sollte auch dann noch ablaufen können, wenn er nur teilweise im Hauptspeicher ist. Wichtig ist hierbei, dass die Teile des Prozesses (Daten und Code) im physikalischen Speicher sind, die gerade benötigt werden.
• Der Speicherbedarf eines Pogramms sollte größer als der physikalisch vorhandene Hauptspeicher sein können.
• Ein Programmierer sollte am besten nur einen kontinuierlichen (linearen) Speicherbereich, beginnend bei Adresse 0 sehen und sich nicht um die Zerstückelung (Fragmentierung) des Hauptspeichers auf mehrere Benutzer kümmern müssen.

Grundbegriffe

Die virtuelle Speicherverwaltung definiert eine Reihe von Grundbegriffen, welche in den Folgenden Erläuterungen immer wieder verwendet werden.

Bereits bekannt sind die Fachbegriffe:

• Physikalischer Speicher
• Physikalische Speicheradresse
• Virtueller Speicher
• Virtuelle Speicheradresse

Gegebenenfalls sollten die Definitionen noch einmal nachgelesen werden.

Zusätzlich werden weitere Fachbegriffe benötigt, die teilweise bereits in dem obigen Video benutzt wurden.

Definition: Seitenrahmen

{{#index:Seitenrahmen|Pageframe|Frame|Rahmen}}

Definition

Unter einem Seitenrahmen (englisch: Pageframe, oder kurz: Frame bzw. Rahmen) versteht man einen zusammenhängenden Block von Speicherzellen des physikalischen Speichers.

Typische Größen für einen Seitenrahmen in der Praxis sind 1, 4, 8, 16 oder 64 KiB. Alle Seitenrahmen eines Systems haben stets die gleiche Größe.

Definition: Seite

{{#index:Seite|Page}}

Definition

Unter einer Seite (englisch: Page) versteht man einen zusammenhängenden Block von Speicherzellen des virtuellen Speichers. Die Blockgröße einer Seite entspricht immer exakt der Größe eines Seitenrahmens.

Alle Seiten eines Systems haben stets die gleiche Größe.

Aufgabe 1

Aufgabe

 Aufg. : Rahmen vs. Seite

Was ist der Unterschied zwischen einem Seitenrahmen und einer Seite?

Anhand des Videos kann nachvollzogen werden, warum die Größe eines Seitenrahmens und einer Seite stets identisch sein muss. Erläutere warum!

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