Seitenersetzung ist eine Speicherverwaltungstechnik, die Speicherseiten aus dem RAM ersetzt, um Platz für neue Seiten zu schaffen. Wenn ein Prozess auf eine Seite zugreifen muss, die sich nicht im RAM befindet, wählt das Betriebssystem eine zu ersetzende Seite aus und schreibt deren Inhalt auf die Festplatte. Die ersetzte Seite wird dann aus dem RAM entfernt und die neue Seite in den RAM geladen.
Das Ersetzen von Seiten ist erforderlich, da der physische Speicher eine endliche Ressource ist und nicht alle Seiten aufnehmen kann, auf die ein Prozess möglicherweise gleichzeitig zugreifen muss. Daher muss das Betriebssystem entscheiden, welche Seiten im RAM verbleiben und welche ersetzt werden, wenn neue Seiten benötigt werden.
Das Ziel der Seitenersetzung besteht darin, die Anzahl der Seitenfehler zu minimieren, die auftreten, wenn ein Prozess auf eine Seite zugreift, die sich nicht im RAM befindet. Seitenfehler können einen Prozess verlangsamen, da das Betriebssystem sich die Zeit nehmen muss, die Seite von der Festplatte zu lesen, bevor auf sie zugegriffen werden kann.
Es gibt verschiedene Seitenersetzungsalgorithmen, von denen jeder seine eigenen Vor- und Nachteile hat. Zu den gängigsten Seitenersetzungsalgorithmen gehören:
* First-in, First-out (FIFO) :Dieser Algorithmus ersetzt die älteste Seite im RAM, wenn eine neue Seite benötigt wird.
* Zuletzt verwendet (LRU) :Dieser Algorithmus ersetzt die Seite, die am längsten nicht verwendet wurde, wenn eine neue Seite benötigt wird.
* Optimale Seitenersetzung :Dieser Algorithmus ersetzt immer die Seite, die in der Zukunft am längsten nicht verwendet wird.
Der optimale Seitenersetzungsalgorithmus ist nicht praktisch zu implementieren, da er Kenntnisse über die Zukunft erfordert. Der LRU-Algorithmus stellt jedoch eine gute Annäherung an den optimalen Algorithmus dar und wird häufig in Betriebssystemen verwendet.
