Was ist der Unterschied zwischen physischem und virtuellem Speicher?
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Das Hauptunterschied zwischen physischem und virtuellem Speicher ist das Physischer Arbeitsspeicher bezieht sich auf den eigentlichen Arbeitsspeicher des an die Hauptplatine angeschlossenen Systems. Der virtuelle Arbeitsspeicher ist jedoch eine Speicherverwaltungsmethode, mit der Benutzer Programme ausführen können, die größer als der tatsächliche Arbeitsspeicher sind.
Die Speicherverwaltung ist eine wichtige Operation in einem Betriebssystem. Dadurch können sich die Prozesse während der Ausführung des Programms zwischen Hauptspeicher und Festplatte hin und her bewegen. Darüber hinaus verfolgt dieser Prozess jeden Speicherplatz, um Prozesse zuzuordnen und den Speicher freizugeben. Der physische Speicher ist der Hauptspeicher, auf dem sich die aktuell ausgeführten Programme befinden. Andererseits erweitert der virtuelle Speicher die Kapazität des Hauptspeichers, um große Programme unter Verwendung der Festplatte auszuführen.
Wichtige Bereiche
1. Was ist physisches Gedächtnis?
- Definition, Funktionalität
2. Was ist virtueller Speicher?
- Definition, Funktionalität
3. Was ist der Unterschied zwischen physischem und virtuellem Speicher?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe
Hauptspeicher, physischer Speicher, RAM, virtueller Speicher
Was ist physisches Gedächtnis?
Der physische Speicher bezieht sich auf den Arbeitsspeicher oder den Hauptspeicher des Computers. Physischer Speicher ist ein flüchtiger Speicher. Daher ist ein kontinuierlicher Stromfluss erforderlich, um Daten zu speichern. Bei Stromausfällen und -unterbrechungen können jedoch die Daten im physischen Speicher gelöscht werden. Dieser Speicher ist auch linear adressierbar. Mit anderen Worten, die Speicheradressen nehmen linear zu.
Die CPU kann direkt auf den physischen Speicher zugreifen. Es enthält Programme in der Ausführungsaufstellung. Normalerweise speichert die Festplatte die Programme. Es dauert mehr Zeit, bis die CPU immer auf die Festplatte zugreift, um Programme auszuführen. Daher werden diese Programme zuerst im physischen Speicher abgelegt, damit die CPU sie schneller ausführen kann. Der Zugriff auf Daten aus dem physischen Speicher dauert weniger als der Zugriff auf die Daten von der Festplatte. Nach Abschluss der Ausführung kehren die Programme zur Festplatte zurück. Ebenso kann der freie Speicher einem neuen Programm zugeordnet werden. Bei der Ausführung dieser Programme werden sie als Prozesse bezeichnet.
Was ist virtueller Speicher?
Virtueller Speicher ist ein logischer Speicher. Mit anderen Worten handelt es sich um eine Speicherverwaltungstechnik, die vom Betriebssystem ausgeführt wird. Mit dem virtuellen Speicher kann der Programmierer mehr Speicherplatz für die Programme als den verfügbaren physischen Speicher verwenden. Wenn der physische Speicher 4 GB und der virtuelle Speicher 16 GB beträgt, kann der Programmierer den 16 GB virtuellen Speicher verwenden, um das Programm auszuführen. Mit virtuellem Speicher kann er komplexe Programme ausführen, die mehr Speicher als der physische Speicher erfordern.
Darüber hinaus erweitert der virtuelle Speicher die Nutzung des physischen Speichers durch die Verwendung der Festplatte. Es verhindert auch den direkten Zugriff auf den Hauptspeicher. Beim Zugriff auf den virtuellen Speicher werden die Adressen des virtuellen Speichers in die entsprechende physische Adresse umgewandelt. Somit sorgt virtueller Speicher für Speicherschutz.
Unterschied zwischen physischem und virtuellem Speicher
Definition
Der physische Speicher, der eigentliche Arbeitsspeicher, ist eine Form von Computerdatenspeicherung, in der die aktuell ausgeführten Programme gespeichert werden. Im Gegensatz dazu ist virtueller Speicher eine Speicherverwaltungsmethode, die Benutzern mit größerem physischem Speicher eine Illusion schafft. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen physischem und virtuellem Speicher.
Speichertyp
Während physischer Speicher ein tatsächlicher Speicher ist, ist virtueller Speicher ein logischer Speicher.
Geschwindigkeit
Geschwindigkeit ist ein weiterer Unterschied zwischen physischem und virtuellem Speicher. Der physische Speicher ist schneller als der virtuelle Speicher.
Technik
Ein weiterer Unterschied zwischen physischem und virtuellem Speicher besteht darin, dass der physische Speicher die Auslagerungstechnik verwendet, während der virtuelle Speicher Paging verwendet.
Größe
Der physische Speicher ist auf die Größe des RAM-Chips beschränkt. Der virtuelle Speicher ist jedoch durch die Größe der Festplatte begrenzt.
Zentralprozessor
Physischer Speicher kann direkt auf die CPU zugreifen, während virtueller Speicher nicht direkt auf die CPU zugreifen kann. Dies ist also ein weiterer Unterschied zwischen physischem und virtuellem Speicher.
Fazit
Der Hauptunterschied zwischen physischem und virtuellem Speicher besteht darin, dass sich der physische Speicher auf den tatsächlichen RAM des Systems bezieht, in dem die aktuell ausgeführten Programme gespeichert sind. Der virtuelle Speicher ist jedoch eine Speicherverwaltungstechnik, mit der Benutzer Programme ausführen können, die größer als der tatsächliche physische Speicher sind.
Referenz:
1. „Betriebssystemdesign / Physischer Speicher“. Wikibooks, hier verfügbar.
2. „Virtueller Speicher“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 20. Oktober 2018, hier verfügbar.
Bildhöflichkeit:
1. „Laptop RAM“ von WannaBeEditor - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia
2. „Virtueller Speicher“ von Ehamberg - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
