Virtueller Adressraum

Dieser Text beschreibt Virtueller Adressraum.

Der Virtuelle Adressraum oder auch Virtuelle Speicher genannt in der Computertechnik den Adressraum, der einem Prozess für Daten als auch für das Programm selbst vom Betriebssystem zur Verfügung gestellt wird.

Nur die Betriebssysteme, die eine Virtuelle Speicherverwaltung benutzen, können einen Virtuellen Adressraum generieren und dadurch Speicherseiten , die physikalisch nicht zusammenhängend sind, für den Programmierer bzw. das Programm als logisch zusammenhängenden Speicherbereich abbilden. Die Virtuelle Speicherverwaltung ermöglicht zusätzlich die Implementierung von Speicherschutzmechanismen.

So erlauben beispielsweise Linux und Windows bis zu 4 Gigabyte große Programme und die Verarbeitung eines ebenso großen Speicherbereichs, obwohl ca. 250 Megabyte physikalischer Arbeitsspeicher zur Verfügung steht. Die Umsetzung der benutzten Virtuellen Adressen auf die physikalische Adresse wird durch die Memory Management Unit des Betriebssystem erreicht. Prozesse können somit Adressen benutzen, die theoretisch auf dem Rechner nicht existieren können.

Die Größe des Virtuellen Adressraums kann aus der Definition der Virtuellen Adresse berechnet werden. So ist beispielsweise in einer IA-32-Architektur eine Virtuelle Adresse 32 Bit breit, je 10 Bit für eine zweistufige Seitentabelle und 12 Bit für das Offset. Somit lassen sich 2¹⁰ x 2¹⁰ x 2¹² Byte adressieren. Das entspricht 2³² Byte, also 4 Gigabyte.