Memory Management

Question 1

CPU Register

Answer 1

• der schnellste Speichertyp eines Computers
• nicht erweiterbar, da in CPU integriert
• flüchtiger Speicher
• enge Verbindungen zu den Prozessorkomponenten

Question 2

CPU Registertypen

Answer 2

-Arbeitsregister:
können Daten und
Adressen aufnehmen

-Befehlszählerregister: verfügt über die Adresse des nächsten
auszuführenden Befehls

-Befehlregister:
nimmt einen (binären) Maschinenbefehl auf

Question 3

Cache

Answer 3

besonders schneller -Puffer-Speicher(langsamer asl Register)

• nicht erweiterbar
• flüchtiger Speicher
• speichert die zuletzt ausgeführten Befehle und bearbeiteten Daten zwischen(schnell wieder abrufbar)

L1:sitz im Prozessorkern und hat die gleiche Taktfrequenz wie Prozessor

L2:im Prozessinneren oder im Mainbaord und langsamer als L1 aber schneller als Ram und größer als L1

L3:größer als L2, langsamer als L2, aber schneller als RAM und word von Prozessorkern geteilt

Question 4

Memory Management

Answer 4

-organisiert die Daten und Programme im RAM,da nicht alle auf einmal im RAM Platz finden

-sorgt dafür, dass die benötigten Programme und
Daten im RAM zur Verfügung stehen

-befinden sich Daten nicht im RAM, werden diese von Eingabewerken(Festplatte) geholt

Question 5

Sichten auf Speicher

Answer 5

logische Sicht :
-jeder Prozess besitzt seinen privaten,virtuellen Speicher
physikalische Sicht:
-der Speicher ist eine endliche Folge von Speicherzellen

Question 6

logische Sicht(virtueller Speicher)

Answer 6

• ein Prozess sollte unabhängin von der physikalischen Position im RAM bei Adresse 0 beginnen
• Größe die einem Prozess zur Verfügung stehenden Speichers sollte unabhängig von der Größe des RAMs sein

wird erfüllt durch :
-Speicherfragmente werden für den jeweiligen Prozess so dargestellt, als ob sie aus einem kontinuierlichen Bereich, beginnend bei Adresse 0, stammen

-wenn Prozess mehr Sepicher als vorhanden benötigt, werden inaktive Sepciherbereiche auf einen Sekundärspeicher ausgelagert ( nennt man swapping)

Question 7

MMU(Memory Management Unit)

Answer 7

• konvertiert virtuelle Speicheradresse in physikalische Speicheradressen (memory mapping)
• passiert paralell zu CPU Berechnungen
• muss sehr schnell gehen, deswegen wird MMU verwendet werden

Question 8

Prinzip der Adresskonversion

Answer 8

• teilt den Speicher eines Prozesses in gleich große Einheiten (pages)
• die Seitentabelle vewaltet die Adressen der pages
• für jeden Prozess ist eine Seitentabelle vorhanden
• RAM ist in Seitenrahmen aufgeteilt (nimmt Seiten auf )

Question 9

Ablauf der Adresskonversion

Answer 9

• Basisadresse(HSB) sind die ersten Bit einer virtuellen Adresse, welche auf die Seite zeigen auf die zugegriffen werden soll
• restlichen Bit sind offset(LSB) = exakte Position in der Seite
• und die Nummer des Seitenrahmens und der offset ergeben zusammen die reale Adresse im Hauptspeicher