Virtueller Speicher ist eine Möglichkeit für eine Anwendung, so zu funktionieren, als hätte das System mehr RAM als es tatsächlich hat. Virtueller Speicher funktioniert, indem nicht erforderliche Daten in eine Datei auf der Festplatte ausgetauscht werden, die als Auslagerungsdatei oder Auslagerungsdatei bezeichnet wird. Diese Daten werden dann nur dann abgerufen und verwendet, wenn sie benötigt werden.
Mehr über den virtuellen Speicher
Der virtuelle Speicher wird von einem virtuellen Speichermanager verwaltet, der in einem Betriebssystem vorhanden ist. Es ordnet virtuelle Adressen, die zum Adressraum eines laufenden Prozesses gehören, der physischen Speicherseite des Computers zu. Dies stellt sicher, dass jeder Prozess über genügend virtuellen Speicher verfügt, um effizient ausgeführt zu werden, und nicht in den Speicher anderer Prozesse eindringt. Virtueller Speicher adressiert RAM für Null undWenn RAM gefüllt ist, wird Speicher darauf geschrieben.
Virtueller Speicher erhöht die Arbeitsfähigkeit Ihres Computers erheblich, da es häufig nicht erforderlich ist, im Arbeitsspeicher Ihres Computers oder in Ihrem Arbeitsbereich zu arbeiten. Wenn ein Benutzer zu viele offene Programme hat, kommt es zu einem übermäßigen Seitenwechsel, wodurch die Anwendung verlangsamt wird. Virtueller Speicher simuliert, was tatsächlich vorhanden ist, und ermöglicht es Ihrem Computer, große Programme oder mehrere Programme gleichzeitig auszuführen.
Welche Fragen werden beantwortet:
- Wie unterscheiden sich virtueller Speicher und physischer Speicher?
- Warum wird virtueller Speicher benötigt?
- Wie funktioniert virtueller Speicher?
- Welche Arten von virtuellem Speicher gibt es?
- Vor- und Nachteile des virtuellen Speichers
Virtueller Speicher ist von Vorteil, lassen Sie uns wissen, auf welche Weise!
Wie unterscheiden sich virtueller Speicher und physischer Speicher?
Physischer Speicher ist der einzige Speicher, auf den die CPU direkt zugreifen kann. Die im physischen Speicher gespeicherten Anweisungen werden von der CPU gelesen und dann ausgeführt. Die Daten nach der Ausführung werden ebenfalls im physischen Speicher gespeichert.
Virtueller Speicher ist, wie der Name schon sagt, virtuell, d. H. Nicht real. Das Betriebssystem verwendet virtuellen Speicher für die Speicherverwaltung, wobei nicht zusammenhängender Speicher der Software als zusammenhängender Speicher angezeigt wird. In den Fällen, in denen RAM nicht genügend Speicher hat, weist das Betriebssystem einen Teil der Festplatte zu, der als RAM fungiert und als virtueller Speicher bezeichnet wird.
Speicherzuweisung
Informationen werden vom physischen Speicher durch einen Prozess namens „first in, last out“ zugewiesen. In diesem Fall werden die Informationen auf derstapel. Während der virtuelle Speicher den Paging-Prozess verwendet, bei dem Seiten in festen Größen über die Festplatte gelegt werden.
Speichergröße
Der physische Speicher ist begrenzt durchdie Größe des auf einem Computer installierten RAM. Während der virtuelle Speicher durch die Festplattengröße begrenzt ist, hat somit mehr Speicherplatz.
Um die Leistung eines Computersystems zu erhöhen, das häufig virtuellen Speicher verwendet, muss mehr RAM installiert werden. Die Einstellungen für den virtuellen Speicher werden von gesteuertdas Betriebssystem.Auch die Lese- / Schreibgeschwindigkeit einer Festplatte ist viel langsamer als die von RAM
Warum Virtueller Speicherwird benötigt?
Virtueller Speicher entstand aufgrund der hohen Kosten, die mit physischem RAM verbunden sind, und selbst heute ist RAM teurer als Speichergeräte wie Solid State Drives und Festplatten. Um die Kosten zu senken, wird virtueller Speicher in Kombination mit physischem RAM verwendet. Wie ein System mit mehr RAM auszustatten, ist auf der höheren Seite des Preises.
Alle Computersysteme haben eine Begrenzung für den RAM, der installiert werden kann, aber virtueller Speicher ermöglicht es dem System, über diese Grenzen hinaus zu arbeiten. Die Verwendung von virtuellem Speicher bringt keine zusätzlichen Kosten mit sich, da er den vorhandenen Speicherplatz nutzt. Es ist der einfachste Weg, ein System mehr Speicher als den auf dem System verfügbaren physischen Speicher verwenden zu lassen.
Wie funktioniert virtueller Speicher?
- Virtueller Speicher ist ein Teil des Betriebssystems des Computers. Es hat die Popularität gewonnen, da es hilft, die Kosten zu senken, die RAM-Erweiterung bringen könnte. Wenn eine Anwendung ausgeführt wird, speichert sie den Speicherort und die Daten des Programms unter einer virtuellen Adresse, während RAM die physische Adresse ist, unter der die Daten tatsächlich gespeichert sind.
- Die meisten Computersysteme verfügen über 32 oder 64 Megabyte RAM, der nur von der CPU verwendet wird. Leider reicht dieser RAM nicht aus, um viele Programme gleichzeitig auszuführen.
Um es besser zu verstehen – Wenn Sie versuchen, mehrere Programme auf einem 32-Megabyte-RAM auszuführen, wird die Meldung „Entschuldigung, Sie können derzeit keine weiteren Anwendungen laden. Bitte schließen Sie laufende Anwendungen, um neue zu laden“.
Wenn Sie ein System mit RAM und virtuellem Speicher haben, versuchen Sie in diesem Fall, die Anzahl der Anwendungen zu erhöhen, die der Arbeitsspeicher gleichzeitig verarbeiten kann. Der virtuelle Speicher behält den Arbeitsspeicher im Auge und Anwendungen, die in letzter Zeit nicht verwendet werden, kopiert sie auf die Festplatte. Diese Aktion gibt Speicherplatz im RAM frei und ermöglicht es Ihnen, die neue Anwendung auszuführen, ohne sie zu schließen.
Der Prozess des Kopierens von Daten auf die Festplatte ist ein automatischer Prozess, der im Hintergrund ausgeführt wird, ohne dass der Benutzer weiß, was passiert, wenn er versucht, mehrere Anwendungen gleichzeitig auszuführen. Dies wird Ihnen auch das Gefühl geben, dass ihr32 Megabyte RAM Computerhat unbegrenzten Speicherplatz.
In Fällen, in denen das Betriebssystem häufig Informationen zwischen RAM und Festplatte austauschen muss. Dieser Vorgang wird als Thrashing bezeichnet. Während dieses Prozesses wird häufig virtueller Speicher verwendet, wodurch Ihr Computer extrem langsam wird.
Was sind dieArten von virtuellem Speicher?
Alle Speicheroperationen einschließlich der Verwaltung eines virtuellen Speichers werden von einer Speicherverwaltungseinheit abgewickelt, die auch als MMU bezeichnet wird. Meistens ist MMU in theCPU integriert und behandelt die auf unterschiedliche Weise. Basierend darauf, wie der virtuelle Speicher gehandhabt wird, können Sie auch sagen, dass der virtuelle Speicher im Allgemeinen von 2 Typen ist: Pagedund Segmentiert.
Ausgelagerter Speicher
Es handelt sich um ungefähr 4 KB Speicher , der in Abschnitte oder Auslagerungsdateien unterteilt ist. Wenn der Arbeitsspeicher eines Computers voll ausgelastet ist, überträgt der Computer die nicht verwendeten Seiten mithilfe einer Auslagerungsdatei in den virtuellen Speicher.
Eine Auslagerungsdatei ist ein Speicherplatz auf der Festplatte, der als virtuelle Speichererweiterungen des Arbeitsspeichers des Computers vorgesehen ist. Page Swapping ist ein Prozess, der die Auslagerungsdatei an den RAM sendet, der ins Spiel kommt, wenn die Auslagerungsdatei benötigt wird. Dieses System stellt sicher, dass dem Betriebssystem und den Anwendungen des Computers nicht der reale Speicher ausgeht.
Segmentierung
Bei diesem Ansatz wird der virtuelle Speicher in Segmente unterschiedlicher Länge unterteilt. Es gibt Segmenttabellen, um die segmentierten Prozesse oder Informationen zu verfolgen. Die Segmenttabelle zeigt an, ob ein Segment im Speicher vorhanden ist oder nicht, seine Änderungszeit und auch seine physikalische Adresse.
In einigen Fällen kombiniert der virtuelle Speicher sowohl Paging als auch Segmentierung. Wenn dies der Fall ist, wird der Speicher in Frames oder Seiten unterteilt. Das Segment nimmt dann mehrere Seiten ein und die Seiten- und Segmentnummern sind beide in der virtuellen Adresse enthalten.
Vor- und Nachteile des virtuellen Speichers
Seit der Entwicklung des virtuellen Speichers haben sich die RAM-Kosten verringert und sind jetzt relativ teuer. Auch danach wird auf vielen Computersystemen virtueller Speicher eingesetzt. Und unten aufgeführt sind die Vor- und Nachteile des virtuellen Speichers, die Sie wissen müssen:
Was sind die Vorteile der Verwendung von virtuellem Speicher?
- Kostengünstige Möglichkeit, den Speicher zu erhöhen, der vergleichsweise günstiger ist als RAM.
- Ermöglicht die gleichzeitige Ausführung mehrerer Anwendungen.
- Ermöglicht die Ausführung größerer Anwendungen auf Systemen, die nicht über genügend physischen RAM verfügen, um sie auszuführen.
- Erhöht den Arbeitsspeicher in einem System, das bereits über maximalen Arbeitsspeicher verfügt, der von der Systemhardware und dem Betriebssystem unterstützt wird.
Was sind die Nachteile des virtuellen Speichers?
- Obwohl virtueller Speicher erhöht den Speicher eines Computersystems, aber seine Leistung ist nicht die gleiche wie von RAM.
- Kann die Gesamtleistung des Systems verlangsamen oder negativ beeinflussen.
- Der virtuelle Speicher belegt den Speicherplatz.
Einwickeln
Virtueller Speicher isteine kostengünstige Alternative zum Kauf von RAM. Es hat sowohl die Vor- als auch die Nachteilesie müssen wissen, bevor Sie sich dafür entscheiden. Virtueller Speicher ist taschenfreundlich, aber die Verlangsamung der Leistung ist einer der Nachteile des virtuellen Speichers, den Sie möglicherweise nicht mögen. Von dem, was virtueller Speicher ist, wie es funktioniert, wurde diskutiert.Wenn Sie diesen Artikel hilfreich finden, teilen Sie uns dies in den Kommentaren unten mit!