Ja, dann einen schönen guten Morgen und ich begrüße Sie zum dritten Teil unserer Vorlesung,

unseres Vorlesungszykluses zum Thema Speicherverwaltung und heute geht es also um das Thema

Virtualisierung. Ich will im Wesentlichen eigentlich in zwei Blöcken das Thema betrachten.

Zuerst mal geht es ums Thema Ladestrategie nach einer kurzen Einführung, wo es eben darum geht,

wann lädt man Speicher vom Hintergrundspeicher in den Hauptspeicher und dann natürlich auch die

Frage, wenn im Hauptspeicher kein Platz mehr ist, welche Teile vom Hintergrundspeicher lagere ich

aus, um neue Teile einzulagern und im zweiten Teil geht es dann um die Ersetzungsstrategien,

denn wenn ich also auswählen muss, welche Teile vom Hintergrundspeicher ich,

nein, welche Teile vom Hauptspeicher ich erstmal auslagere, um Platz zu schaffen für die Einlagerung

von anderen Teilen vom Hintergrundspeicher, dann ist das natürlich eine strategische Frage und

da gibt es sehr unterschiedliche Verfahren. Die Frage ist, beziehe ich alle Speicherbereiche aller

Prozesse in die Auswahlstrategie mit ein oder beziehe ich nur die Speicherbereiche des gerade

aktiven Prozesses in das Auswahlverfahren mit ein. Das ist also die Unterscheidung zwischen globalen

und lokalen Verfahren und bei den lokalen Verfahren ist auch noch mal die Frage, mache ich eine feste

Zuteilung an die verschiedenen Prozesse, das heißt also lege ich letztendlich die Menge des

Speichers, der maximal ein Prozess zur Verfügung steht, beim Start des Prozesses fest oder kann

ich das auch über die Laufzeit des Prozesses variieren. Das sind so die wesentlichen Themen

heute. Der Leerstoff im Wesentlichen hat zum Ziel noch mal das Thema Speichervirtualisierung im

Detail zu behandeln und eben in Bezug auf die zwei zentralen Aufgaben zu untersuchen. Einerseits geht

es um die Ladestrategien, das heißt die Frage, wann muss ein Datum vom Hauptspeicher liegen und

dann das zweite eben die Ersetzungsstrategie oder Replacement Policy, welches Datum im Hauptspeicher

ist ersetzbar, wenn ich eben weitere Daten in den Hauptspeicher laden möchte. Es geht auch um die

Vor- und Nachteile von diesen von verschiedenen Strategien an dieser Stelle zu kennen zu lernen

und letztlich geht es auch darum diese Virtualisierung und das Ein- und Auslagern auch als optionales

Merkmal der Speicherverarbeitung eines Betriebssystems zu verstehen. Es ist letztendlich

ein optionales Merkmal, man kann es aus Benutzersicht betrachten, man kann es aus System-Sicht

betrachten. Die Kriterien, die letztendlich ein Anwender an dieses Konzept hat, sind natürlich

andere wie das System. Das System will vielleicht eine globale Optimierung fahren. Ein Anwender möchte

natürlich für seine Anwendung möglichst gute Reaktionszeiten haben. Das muss man ein bisschen

gegenüber stellen und der wesentliche Vorteil des Ganzen ist es natürlich, dass man einen Prozess,

auch mehrere Prozesse, unabhängig von der tatsächlichen Größe des Hauptspeichers betreiben

kann. Dass man also auf die Weise letztendlich virtuell mehr Speicher zur Verfügung stellen kann,

als das System real vorhanden hat. Wenn man sehr viele Prozesse hat, dann kann man auf die Weise

natürlich auch den Grad an Mehrprogrammbetrieb erweitern, maximieren. Man kann eben mehr Prozesse

gleichzeitig im System haben, als eigentlich vom Speicher her einpassen würden. Ein weiterer Aspekt,

um den es geht, ist die dynamische Bindung zwischen virtueller Adresse eines Prozesses und der realen

Adresse im Arbeitsspeicher. Das ist ja letztendlich ein Aspekt, den wir genauso auch bei logischer

Adressierung bei logischen Adressräumen bereits haben, aber bei virtuellen Adressräumen ist das

Ganze eben nochmal erweitert um diese Synergie zwischen Hauptspeicher und Hintergrundspeicher.

Gut, gucken wir uns mal das Thema Ladestrategien im Einzelnen an. Es geht an der Stelle um,

ja und Wosch bezeichnet das in seiner Ausarbeitung als Gebrauchsstück. Es ist ein sehr abstrakter

Begriff an der Stelle. Es ist halt letztendlich einfach ein Stück von einem Prozessadressraum.

Das kann eine Seite sein, dann hat es eine feste Größe, es kann auch ein Segment sein,

wie wir in den letzten Vorlesungen zur Speicherverwaltung schon betrachtet haben.

Segmente haben veränderliche Größe und diese umlagungsfähigen Gestandteile eines Adressraums

werden letztendlich durch die Adressumsetzungseinheiten definiert, wie sie sich verhalten oder wie die

verwaltbar sind. Also durch die MMU wird eben festgelegt, was das für Teile sind.

Bei diesen Gebrauchsstücken geht es jetzt darum, dass sie umlagungsfähig sind, das heißt sie

können ausgelagert werden und wieder eingelagert werden. Die Frage, wann lagert man sie ein,

da gibt es letztendlich zwei Möglichkeiten. Das eine ist das Konzept der Einzelanforderungen,