Swapping ist ein Speicherverwaltungsschema, bei dem jeder Prozess vorübergehend vom Hauptspeicher in den Sekundärspeicher ausgelagert werden kann, sodass der Hauptspeicher für andere Prozesse verfügbar gemacht werden kann. Es wird verwendet, um die Hauptspeicherauslastung zu verbessern. Im Sekundärspeicher wird der Ort, an dem der ausgelagerte Prozess gespeichert wird, als Auslagerungsbereich bezeichnet.

Der Zweck des Austauschs des Betriebssystems besteht darin, auf die auf der Festplatte vorhandenen Daten zuzugreifen und diese in den Arbeitsspeicher zu bringen, damit die Anwendungsprogramme sie nutzen können. Beachten Sie, dass das Auslagern nur dann verwendet wird, wenn keine Daten im RAM vorhanden sind.

Obwohl sich der Austauschprozess auf die Leistung des Systems auswirkt, hilft er dabei, größere und mehr als einen Prozess auszuführen. Aus diesem Grund wird Swapping auch als Speicherkomprimierung bezeichnet.

Das Konzept des Austauschs hat sich in zwei weitere Konzepte unterteilt: Swap-in und Swap-out.

• Beim Auslagern handelt es sich um eine Methode, einen Prozess aus dem RAM zu entfernen und auf der Festplatte hinzuzufügen.
• Beim Swap-In handelt es sich um eine Methode, ein Programm von einer Festplatte zu entfernen und wieder in den Hauptspeicher oder RAM zu übertragen.

Beispiel: Angenommen, der Benutzerprozess hat eine Größe von 2048 KB und handelt es sich um eine Standardfestplatte, auf der beim Auslagern eine Datenübertragungsrate von 1 Mbit/s erreicht wird. Jetzt berechnen wir, wie lange die Übertragung vom Hauptspeicher in den Sekundärspeicher dauern wird.

 User process size is 2048Kb Data transfer rate is 1Mbps = 1024 kbps Time = process size / transfer rate = 2048 / 1024 = 2 seconds = 2000 milliseconds Now taking swap-in and swap-out time, the process will take 4000 milliseconds. 

Vorteile des Tauschens

1. Es hilft der CPU, mehrere Prozesse in einem einzigen Hauptspeicher zu verwalten.
2. Es hilft, virtuellen Speicher zu erstellen und zu nutzen.
3. Durch das Auslagern kann die CPU mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen. Daher müssen Prozesse nicht lange warten, bis sie ausgeführt werden.
4. Es verbessert die Hauptspeicherauslastung.

Nachteile des Tauschens

1. Wenn die Stromversorgung des Computersystems ausfällt, kann der Benutzer bei erheblichen Austauschaktivitäten alle programmbezogenen Informationen verlieren.
2. Wenn der Austauschalgorithmus nicht gut ist, kann die zusammengesetzte Methode die Anzahl der Seitenfehler erhöhen und die Gesamtverarbeitungsleistung verringern.

Notiz:

• In einem Single-Tasking-Betriebssystem belegt nur ein Prozess den Speicherbereich des Benutzerprogramms und bleibt im Speicher, bis der Prozess abgeschlossen ist.
• In einem Multitasking-Betriebssystem kommt es zu einer Situation, in der nicht alle aktiven Prozesse im Hauptspeicher koordiniert werden können. Dann wird ein Prozess aus dem Hauptspeicher ausgelagert, damit andere Prozesse darauf zugreifen können.