~2026-37078-9: /* Physischer Adressraum */ Man kann den verfügbaren Speicher zwar durch Bank Switching vergrößern, aber der Adressraum wird dadurch nicht größer. RAM und Adressraum sind zwei verschiedene Dinge und nicht das gleiche

2026-01-18T04:00:36Z

Physischer Adressraum: Man kann den verfügbaren Speicher zwar durch Bank Switching vergrößern, aber der Adressraum wird dadurch nicht größer. RAM und Adressraum sind zwei verschiedene Dinge und nicht das gleiche

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Als '''Adressraum''' wird eine Menge von [[Adresse]]n bezeichnet, die sich jede einheitlich und (innerhalb des Adressraums) eindeutig ansprechen ([[Adressierung (Rechnerarchitektur)|adressieren]]) lässt.<ref>[http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Adressraum-address-space.html Adressraum] Das große Onlinelexikon für Informationstechnologie. Abgerufen am 16. Februar 2015.</ref>

== Beispiele ==
Beispiele für Adressräume sind die Menge aller:
* [[Rufnummer]]n – zum Beispiel der deutsche Adressraum beginnend mit +49
* [[IP-Adresse]]n – zum Beispiel der [[IPv4]]-Adressraum von 0.0.0.0 bis 255.255.255.255
* adressierbaren [[Speicheradresse]]n in einem Rechner ''(s. u.)''
* [[E-Mail-Adresse]]n einer [[Domain (Internet)|Domain]] – zum Beispiel alle local-parts @de.wikipedia.org
* [[Domain Name System]]/[[Fully Qualified Domain Name|FQDN]]

== Adressraum in der Informationstechnologie ==
Der [[Arbeitsspeicher]] in [[Computer]]n wird mit Hilfe von Adressen verwaltet und angesprochen. In modernen Computern gibt es dabei aber nicht nur einen einzigen Adressraum, vielmehr sind häufig Speicherverwaltungsmechanismen zuschaltbar, die es ermöglichen, verschiedene Adressräume zu benutzen. Die Abbildung der Adressen eines Adressraums auf die jeweiligen [[Halbleiterspeicher#Speicherzelle|Speicherzellen]] wird von der [[Speicherverwaltung]] übernommen. Diese Abbildung kann auch mehrstufig geschehen, so dass Adresse <math>a</math> aus Adressraum <math>A</math> auf Adresse <math>b</math> des Adressraumes <math>B</math> abgebildet wird, und erst die Adresse <math>b</math> wird dann auf die Adresse der anzusprechenden Speicherzelle abgebildet. Des Weiteren kann sich die Adressumsetzung während der Laufzeit ändern, wodurch ein und derselben Adresse eines Adressraums zu verschiedenen Zeitpunkten verschiedene Speicherzellen zugeordnet sein können.

=== Gebräuchliche Speicheradressräume ===
In modernen Computersystemen werden u. a. folgende Speicheradressräume angewendet:

==== Physischer Adressraum ====
: Der physische Adressraum oder ''Speicherraum''<ref>Gerhard Weck: ''Prinzipien und Realisierung von Betriebssystemen''. Springer, 2013 ([https://books.google.de/books?id=43CIBwAAQBAJ&pg=PA144&dq=Speicherraum&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwi7j9ORyoDYAhWIOBQKHZkXAB0Q6AEIUDAH#v=onepage&q=Speicherraum&f=false Online-Auszug])</ref> ist die Menge aller durch einen [[Prozessor]] ansprechbaren Speicheradressen. Die Größe dieses Adressraumes wird durch die Zahl der [[Bus (Datenverarbeitung)|Adressleitungen]] des Prozessors oder der Speicherverwaltung ([[Memory Management Unit|MMU]]) begrenzt.<ref>[https://www4.cs.fau.de/Lehre/SS04/V_SOS1/Folien/SOS1-11a-A6.pdf Definition Adressraum] Universität Erlangen-Nürnberg Lehrstuhl für Informatik 4. Abgerufen am 16. Februar 2015.</ref>
: Der physische Adressraum wird in der Regel nicht einfach auf den vorhandenen [[Arbeitsspeicher]] abgebildet („gemappt“). Bestimmte Adressbereiche sind für spezielle Verwendungszwecke reserviert, sie dienen der Kommunikation mit Hardwarekomponenten (zum Beispiel die [[Accelerated Graphics Port|AGP]]-Apertur zur Kommunikation mit der [[Grafikkarte]]) oder dem Zugriff auf nichtflüchtigen Speicher (zum Beispiel [[Flash-ROM]]s, die das [[BIOS]] enthalten). Der im System verfügbare Arbeitsspeicher ([[Random-Access Memory|RAM]]) wird über Adressbereiche zwischen den reservierten Bereichen angesprochen. Dadurch ist der vorhandene Arbeitsspeicher mancher Systeme nicht über einen einzigen, zusammenhängenden und an der ersten physischen Adresse beginnenden Adressbereich ansprechbar. Abhängig von der Systemspeicheraustattung sind Teile des physischen Adressraums nicht zugeordnet, also unbenutzbar.
: Neben dem Arbeits- und Programmspeicher ist auch noch der I/O-Adressraum wichtig, der je nach Computersystem als [[Memory Mapped I/O]] oder als [[Isolated I/O]] ausgeführt sein kann.

==== Linearer Adressraum ====
: Bei modernen Prozessoren können [[Betriebssystem]] und MMU in Zusammenarbeit einen virtuellen von der ersten bis zur letzten linearen Adresse zusammenhängenden Adressraum bilden. Dies geschieht mittels sogenannter [[Paging|Seitenverwaltung]]. Sie ermöglicht einen linearen Adressraum, der größer sein kann als die Menge der real im System vorhandenen Arbeitsspeicherzellen. Je nach Prozessor und dessen MMU kann der lineare Adressraum sogar größer sein als der physische Adressraum (zum Beispiel beim [[PowerPC]]).
: Wird keine Seitenverwaltung unterstützt oder ist sie abgeschaltet, sind physischer und linearer Adressraum identisch.

==== Logischer Adressraum ====
: Mit Hilfe von [[Segmentierung (Speicherverwaltung)|Segmentierung]] teilen Betriebssystem und MMU den linearen oder (direkt) den physischen Adressraum in Segmente und bilden somit den logischen Adressraum. Logische Adressen bestehen aus zwei Teilen, einer Segmentadresse und einem Offset. Die Segmentadresse gibt an, aus welchem Segment des linearen Adressraums eine Adresse angesprochen werden soll. Der Offset adressiert, relativ zum Segmentanfang, die Speicherstelle innerhalb des Segments, die angesprochen werden soll. Ist nur der Offset angegeben, ist meist das aktuelle Segment gemeint („implizite Adressierung“).
: Ist die Speichersegmentierung nicht vorhanden oder deaktiviert, sind logischer und linearer Adressraum identisch.

=== Aktuellere Betriebssysteme ===
In Desktop- oder Serverbetriebssystemen wie [[Microsoft Windows]] (ab [[Microsoft Windows NT|Windows NT]]), [[Solaris (Betriebssystem)|Solaris]] oder [[Linux]] (ab Kernelversion 2.6) werden, außer während des Systembootvorgangs, durchgängig lineare Adressräume benutzt. Da auf [[X86-Prozessor|x86er Prozessoren]] im 32-Bit-Protected-Modus die Segmentierung nicht abschaltbar ist, wird hier ein stark vereinfachter logischer Adressraum benutzt, bei dem sich Programm-, Daten- und Stacksegment über den gesamten linearen Adressraum erstrecken, beginnend an der kleinsten linearen Adresse. Somit findet auch hier effektiv keine Segmentierung statt und Offset und lineare Adresse sind identisch.

=== Ältere Betriebssysteme ===
Einfache Computersysteme (8-Bit-Computer der 1970er und 1980er Jahre, heute nur noch die [[Mikrocontroller]] des untersten Preissegments) unterstützen meist gar keine echte Speicherverwaltung; dort sind alle drei genannten Adressräume identisch. Die 16-Bit-Betriebssysteme der [[MS-DOS]]-Familie verwendeten nur Segmentierung als Form der Speicherverwaltung; hier sind physischer und linearer Adressraum identisch, der logische Adressraum weicht ab. Das Gleiche gilt für frühe Versionen von [[Microsoft Windows]]. MS-Windows-Versionen der 1990er Jahre ([[Windows 3.x]], [[Windows 9x]]) verwendeten eine komplexe Kombination von Segmentierung und Seitenverwaltung; hier unterscheiden sich in vielen Situationen alle drei genannten Adressräume voneinander.

== Siehe auch ==
* [[Virtueller Adressraum]]
* [[Adressbereich (Elektronik)]]
* [[Namensraum]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Rechnerarchitektur]]
[[Kategorie:Speicherverwaltung]]

Adressraum - Versionsgeschichte

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