OS X: Der Speicher ist voll – und das ist auch gut so!

Wer ein bisschen mit seinem Mac gearbeitet hat und dann einen Abstecher in die Aktvitätsanzeige macht, wird feststellen, dass der Arbeitsspeicher ständig voll ist. Das ist aber kein Mangel am Betriebssystem, wie man annehmen könnte, sondern so gewollt und seit OS X 10.9 Mavericks funktioniert es sogar anständig.

Schaut man in der Aktivitätsanzeige unter Speicher nach, gibt es vier Kategorien auf der linken Seite: Physikalischer Speicher, Speicher (belegt), Virtueller Speicher und Verwendeter Swap. Physikalischer Speicher ist die Menge an Arbeitsspeicher, die im Mac verbaut ist. Auf neueren Rechnern dürften die Werte zwischen 4 und 16 GB liegen. Der belegte Speicher gibt an, wie viel vom physikalischen Speicher genutzt wird.

Virtueller Speicher ist etwas komplizierter. Hierbei handelt es sich um die Menge an Speicher, die dem System momentan insgesamt zur Verfügung steht. Wie jedes moderne Betriebssystem ist OS X in der Lage bei akutem Speichernotstand die Festplatte als Hilfs-RAM mit zu benutzen. Außerdem kann seit OS X 10.9 Mavericks der Inhalt des Speichers komprimiert werden, um Platz zu sparen und die Notwendigkeit des Auslagerns zu verschieben. Virtueller Speicher ist also die Summe aus physikalischem Speicher, verwendetem Swap und komprimierten Speicher.

Bis OS X 10.8 Mountain Lion funktionierte das System anders und bei weitem nicht so gut wie jetzt. Der Speicher war früher zum Großteil frei und damit ungenutzt, was in moderneren Überlegungen als Verschwendung angesehen wird. Hat man nun eine große Datei geöffnet, wurde sie in den Speicher geladen. Beim Beenden des Programms wurde der Speicher aber nicht wieder freigegeben, er wurde früher blau im Kuchendiagramm angezeigt. Die Speicherverwaltung pochte seinerzeit aber darauf, möglicherweise die Datei noch einmal öffnen zu wollen und gab den Speicher äußerst ungern wieder frei. Stattdessen begann das System mit dem Auslagern auf der Festplatte.

Dass Dateien, die geöffnet (und wieder geschlossen) wurden, im RAM bleiben, gibt es auch jetzt noch (siehe „Datei-Cache“). Allerdings arbeitet die Speicherverwaltung von OS X Mavericks und Yosemite effizienter und kann diesen Speicher auch wieder freigeben, wenn sich ein sinnvollerer Anwendungszweck dafür findet. Außerdem kann der Inhalt des Speichers komprimiert werden, was ein paar Performanceverluste mit sich bringt, die aber nicht so drastisch ausfallen wie das Auslagern auf die Festplatte.

Dass der physikalische Speicher im Grunde immer fast komplett belegt ist, ist für sich genommen also eine gute Sache. „Schlimm“ wird es erst, wenn das System anfängt, den Swap zu bemühen. Hier wird belegter, aber momentan inaktiver, Speicherinhalt auf die Festplatte geschrieben, um physikalischen Speicher verfügbar zu machen. Die Festplatte ist aber im Vergleich zu Arbeitsspeicher sehr, sehr langsam (rotierende Festplatte ca. 150 MB/s, SSD 1 GB/s, RAM 10 GB/s). Außerdem kommt dazu, dass SSDs nur eine begrenzte Anzahl von Schreibzyklen haben. Das bedeutet, wenn der Swap häufig verwendet wird, degeneriert die SSD schneller.

Übrigens ist Apple einer der letzten Hersteller, der seine Speicherverwaltung so aufbaut. Linux und BSD-Derivate können schon seit geraumer Zeit mit allen möglichen Arten von Speicher-Management-Konzepten umgehen und Windows nutzt seit Vista (2007) eine ähnliche Methode. OS X denkt erst seit Mavericks (2013) nach dem Schema „freier Speicher ist toter Speicher“ und verwaltet ihn entsprechend clever.