Früher war es bei älteren Betriebssystem so, dass der physische Speicher gleichbedeutend mit den im Rechner vorhandenen Arbeitsspeicher war. Moderne Betriebssysteme können hingegen Festplattenplatz wie RAM-Speicher aussehen lassen und so den verfügbaren Arbeitsspeicher erhöhen.
Im englischen nennt man sie unter Windows gewöhnlich pagefile. Wenn ein Thread versucht auf ein Byte zuzugreifen, muss die CPU natürlich wissen, wo sie dieses Byte findet, im Arbeitsspecher oder in der Auslagerungsdatei. Es gibt also zwei Möglichkeiten, die angeforderten Daten befinden sich im Arbeitsspeicher und können direkt verwendet werden oder eben nicht und müssen erst in den Arbeitsspeicher geschrieben werden, damit die CPU darauf zugreifen kann. Was genau passiert, wenn ein Thread auf einen Datenblock zugreift, verdeutlicht folgendes Schema:.
Die erste Möglichkeit ist natürlich trivial und die günstigste, der Datenblock befindet sich bereits im Arbeitsspeicher. Allerdings kommt es jedoch öfters vor, dass sich die gewünschten Daten anstatt im RAM, irgendwo in der Auslagerungsdatei auf der Festplatte befinden. Ein Zugriff auf die Daten erzeugt dann einen so genannten Seitenfehler. Diese Seitenfehler kann man sich auch mal im Taskmanager ansehen:. Das Betriebssystem guckt daraufhin, ob noch eine freie Seite im Arbeitsspeicher zur Verfügung steht.
Steht eine zur Verfügung, werden die angeforderten Daten dorthin geladen und die CPU kann darauf zugreifen. Wird keine freie Speicherseite gefunden, muss eine belegte Seite freigegeben werden. Wurde die Seite nicht verändert, kann sie sofort freigegeben werden. Wurde sie aber verändert, muss sie zuvor in die Auslagerungsdatei kopiert werden.
Dann greift das System auf die Auslagerungsdatei zu, sucht die angeforderten Daten und kopiert sie in den Arbeitsspeicher. Ist der Vorgang abgeschlossen, aktualiisert das Betriebssystem seine Tabelle und zeigt an, dass die virtuelle Speicheradresse jetzt auf die passende Adresse des physikalischen Speichers im RAM zeigt.
