Speicherstrategie

Eine Speicherstrategie (Speicherverwaltung) bezeichnet einen Plan oder ein Modell, wie ein Computersystem Hauptspeicher, sekundären Speicher und ggf. Cache- bzw. Speicherebenen verwaltet, um Leistung, Zuverlässigkeit und Kosten zu optimieren.

Sie gilt in mehreren Bereichen: Betriebssysteme, Anwendungsprogrammierung, Datenbanken und Systeme der Datenhaltung. Ziel ist es, Speichernutzung vorhersehbar zu machen, Fragmentierung zu verhindern und Latenzen zu minimieren.

Zentrale Bausteine sind die Hierarchie des Speichers, Allokations- und Freigabestrategien, Speicherpools, Garbage Collection oder Referenzzählung, sowie virtuelle Speicher- und Paging- bzw. Swapping-Verfahren.

Typische Ansätze umfassen statische versus dynamische Allokation, Allokationsalgorithmen wie First-fit, Best-fit oder Buddy-Systeme, sowie Garbage-Collection-Strategien (z. B. generational, mark-and-sweep) und Caching-Strategien (LRU, LFU). In speicherintensiven Systemen wird oft Speicherschicht-Management mit Tiered Storage genutzt, das RAM, SSD und Festplatten je nach Zugriffsmuster koordiniert.

Wichtige Abwägungen betreffen Determinismus in Echtzeitsystemen, Reaktionszeiten, Durchsatz, Speicherbedarf, Energieverbrauch und Sicherheit. Die Wahl der Speicherstrategie beeinflusst Anwendungsdesign, Skalierbarkeit und Systemzuverlässigkeit.

Anwendungsbereiche umfassen Betriebssysteme, virtuelle Maschinen, Cloud-Plattformen, Datenbanken, Embedded-Systeme und mobile Anwendungen.