osoiteavaruuta

Osoiteavaruus (osoiteavaruus) on tietokonejärjestelmän muistinhallinnassa käytetty termi, joka viittaa siihen osoitteiden kokonaisuuteen, joita prosessori tai ohjelma voi käyttää. Siihen kuuluu sekä fyysinen osoiteavaruus, joka vastaa todellisia muistipaikkoja laitteistossa, että virtuaalinen osoiteavaruus, jota jokainen prosessi näkee omana erillisenään.

Fyysinen osoiteavaruus määritellään muistiväylän ja laitteiston osoitebittein perusteella. Esimerkiksi 32-bittisessä järjestelmässä fyysinen osoiteavaruus voi osoittaa enintään 4 gigatavuun muistia, jos kaikki osoitteet ovat käytössä. Todellinen käytettävissä oleva määrä riippuu kuitenkin sekä laitteistosta että järjestelmäohjelmistosta.

Virtuaalinen osoiteavaruus on jokaiselle prosessille erillinen, ohjelman näkemä muistialue. Sen tarkoituksena on tarjota prosessien välinen suojautuminen ja yksinkertaistaa muistinhallintaa. Virtuaaliset osoitteet muunnetaan fyysisiksi osoitteiksi välivälin kautta, jota hoitaa muistinhallintayksikkö (MMU) ja käyttöjärjestelmä. Tämä mahdollistaa esimerkiksi muistivarausten dynaamisen hallinnan sekä ohjelmien koon kasvattamisen ilman, että ne rikkovat toisiaan.

Osoiteavaruuden hallintaan liittyy mekanismeja kuten sivutus ja sekä taulut, jotka tallentavat osoitteenmuunnokset. Väyliin liittyvät tapahtuvat TLB:n (Translation Lookaside Buffer) avulla nopeuttaen osoitteenmuunnoksia. Osa järjestelmistä käyttää lisäksi segmentaatiota tai muita muistinhallintaratkaisuja.

Osoiteavaruus jakautuu usein käyttäjätilaan ja kernel-tilaan, mikä rajoittaa käyttäjän koodin pääsyä järjestelmän kriittisiin alueisiin. Turvallisuutta parantaa muun muassa ASLR-hyökkäyksiltä suojaava osoitteiden sijainnin satunnaistaminen. Joillakin suljetuilla tai pienillä laitteilla on kuitenkin yhtenäinen, "flat" muistimalli, jossa fyysinen ja virtuaalinen osoiteavaruus ovat samat.