Управление памятью компьютера

Управление памятью - это научный набор методов, которые операционная система использовала для выделения памяти отдельным процессам, выполняемым на вашем компьютере. Он также может предоставить последующую свободную память (когда процессу больше не нужна память), установить защиту памяти и, возможно, также управлять адресацией памяти. Все эти действия в операционной системе обеспечивает «диспетчер памяти» (Memory manager, MM). Для некоторых действий обычно требуется аппаратная поддержка процессора , которую он обеспечивает.блок управления памятью (MMU).

Сборка мусора - это автоматическое управление памятью, которое является частью программы или ее среды выполнения и позволяет автоматически освобождать неиспользуемую память (в отличие от «ручного» управления памятью, которое означает вызов функции в программе).

Введение

Если RAM представлена памятью с произвольным доступом, мы называем адресное пространство физическим адресным пространством (FAP). Размер этого пространства ограничен либо физическим размером модулей памяти, либо размером адреса, то есть адрес из n бит позволяет адресовать 2 к n-м ячейкам памяти.

Более простые процессоры позволяют адресовать только память с прямым доступом, то есть только физическое адресное пространство. Сегодня большинство процессоров также позволяют адресовать так называемые логические адресные пространства . Это так называемая виртуальная память . По сути, это специальное управление памятью, которое позволяет программам и приложениям получать доступ к пространству на жестком диске, а также к оперативной памяти, что позволяет легко увеличивать объем памяти вашего компьютера (за счет снижения производительности).

Задачи администрирования FAP

• выделение областей памяти по запросу процессов
• освобождение областей памяти по запросу процессов
• сохранение информации о занятости адресного пространства
• защита памяти - предотвращение доступа процесса к памяти за пределами выделенной области
• в случае многозадачных систем он должен поддерживать попеременную работу нескольких процессов или, в минимальном случае, не должен препятствовать этому

История

У компьютеров до 1970-х годов было очень мало памяти. Следовательно, требования к управлению памятью тоже были невысокими, так что фактически не существовало. Позже объем памяти увеличился, и владельцы компьютеров были заинтересованы в том, чтобы использовать ее наилучшим образом. Это привело к попытке разместить больше установленных программ в памяти компьютера и к последующему требованию разделить отдельные части памяти, чтобы отдельные процессы не причиняли друг другу вреда намеренно или по ошибке. На данный момент мы можем наблюдать появление реальных операционных систем и постепенное улучшение управления памятью, которое поддерживалось аппаратной поддержкой процессоров.

Методы выделения памяти

Каждому процессу необходимо выделить для запуска определенный объем оперативной памяти. Следовательно, каждая операционная система имеет модуль управления памятью, который обеспечивает выделение и защиту памяти. По реализации модуля управления памятью различают:

• Выделение всей свободной памяти
• Выделение блоков памяти фиксированного размера
• Выделение блоков памяти переменного размера