Der physische Speicher (auch Hauptspeicher genannt) ist die physische Hardware in einem Computer, die Daten und Maschinencode vorübergehend speichert. Es besteht aus DRAM-Chips (Dynamic Random-Access Memory) oder SRAM-Chips (Static Random-Access Memory). Der physische Speicher wird oft als RAM (Random-Access Memory) bezeichnet und fungiert als Arbeitsspeicher des Computers.
Andererseits ist das logische Gedächtnis ein abstraktes Konzept, das sich auf die Art und Weise bezieht, wie Daten organisiert und von einem Computerprogramm oder Betriebssystem abgerufen werden. Es bietet dem Programmierer oder Benutzer eine vereinfachte und einheitliche Ansicht des Speichers, unabhängig von der physischen Implementierung der Speicherhardware.
Zu den wichtigsten Unterschieden zwischen physischem und logischem Speicher gehören:
1. Abstraktion: Logischer Speicher ist eine Abstraktion, die Programmierern die Speicherverwaltung vereinfacht und die Details der Struktur und Verwaltung des physischen Speichers verbirgt. Der physische Speicher hingegen stellt die tatsächliche physische Hardware dar, die zum Speichern von Daten und Anweisungen verwendet wird.
2. Adressierung: Der logische Speicher verwendet virtuelle Adressen, bei denen es sich um abstrakte Verweise auf Speicherorte handelt. Diese virtuellen Adressen werden von der Speicherverwaltungseinheit (MMU) des Betriebssystems verwaltet und in physische Adressen übersetzt, auf die die Hardware zugreifen kann. Der physische Speicher verwendet jedoch physische Adressen, die direkt dem tatsächlichen Speicherort der Daten in Speichermodulen entsprechen.
3. Austauschen: Der logische Speicher ermöglicht es dem Betriebssystem, bei Bedarf Daten zwischen dem physischen Speicher und dem sekundären Speicher (z. B. einer Festplatte) auszutauschen. Dies hilft bei der effizienten Verwaltung von Speicherressourcen, indem inaktive oder weniger häufig verwendete Daten aus dem physischen Speicher verschoben und auf dem langsameren Sekundärspeicher gespeichert werden. Das Auslagern ist nicht direkt mit dem physischen Speicher verbunden, da es Interaktionen zwischen dem logischen Speicher und dem sekundären Speicher beinhaltet.
4. Segmentierung und Paging: Der logische Speicher kann segmentiert oder ausgelagert werden, um den Speicher effektiver zu organisieren und zu verwalten. Die Segmentierung unterteilt den logischen Speicher in Blöcke variabler Größe, sogenannte Segmente, während Paging ihn in Blöcke fester Größe, sogenannte Seiten, unterteilt. Der physische Speicher wird von Segmentierung oder Paging nicht direkt beeinflusst, da es sich hierbei um Techniken handelt, die auf der Ebene des logischen Speichers angewendet werden.
Zusammenfassend ist der physische Speicher die eigentliche Hardware, die zum Speichern von Daten verwendet wird, während der logische Speicher eine Abstraktion bietet, die die Speicherverwaltung vereinfacht und Techniken wie virtuelle Adressierung, Austausch, Segmentierung und Paging ermöglicht.
