Speicherverwaltung

Zusammenfassung

Eines der wichtigsten Betriebsmittel ist der Hauptspeicher. Die Verwaltung der Speicherressourcen ist deshalb auch ein kritisches und lohnendes Thema, das über die Leistungsfähigkeit eines Rechnersystems entscheidet. Dabei unterscheiden wir drei Bereiche, in denen unterschiedliche Strategien zur Speicherverwaltung angewendet werden:

• Anwenderprogramme

  • Die Hauptaufgabe besteht hierbei darin, interne Speicherbereiche des Prozesses (beispielsweise den Heap) mit dem Wissen um die speziellen Speicheranforderungen des Programms optimal zu verwalten. Dies erfolgt durch spezielle Programmteile, z. B. den Speichermanager, oder durch sog. garbage collection-Programme.

• Hauptspeicher

  • Hier besteht das Problem in der optimalen Aufteilung des knappen Hauptspeicherplatzes auf die einzelnen Prozesse. Die Aufgabe wird in der Regel durch spezielle Hardwareeinheiten unterstützt. Besonders in Multiprozessor- systemen ist dies wichtig, um Konflikte zu vermeiden, wenn mehrere Prozessoren auf dieselben Speicherbereiche zugreifen wollen. In diesem Fall helfen Techniken wie Non-Uniform Memory Access (NUMA) weiter, die zwischen einem Zugriff des Prozessors auf lokalen und auf globalen Speicher unterscheiden.

• Massenspeicher

  • Abgesehen von der Dateiverwaltung, die im nächsten Kapitel 4 besprochen wird, gibt es auch spezielle Dateien (z. B. bei Datenbanken), bei denen der Platz innerhalb der Datei optimal eingeteilt und verwaltet werden muß. Ein Beispiel dafür ist die Swap-Datei, auf die Prozesse verlagert werden, die keinen Platz mehr im Hauptspeicher haben.