Speicherverwaltung ist der Prozess der effizienten und effektiven Verwaltung der Speicherressourcen des Computers. Es ist ein kritischer Aspekt des Designs und Programmierens des Betriebssystems. Die Speicherverwaltung beaufsichtigt, den Computerspeicher zuzuweisen, zu bearbeiten und zu verfolgen.
Speicherverwaltung beinhaltet:
- Speicher für Prozesse und Threads Speicher zuweisen
- Speicher geben, wenn Prozesse und Threads ihn freiwillig beenden oder aufgeben
- Verfolgen Sie, welche Teile des Speichers verwendet werden und welche kostenlos sind
- Speicherseiten zwischen Hauptspeicher und sekundärem Speicher wie Festplatten in virtuellen Speichersystemen auszutauschen
Die Speicherverwaltung ist für die ordnungsgemäße Funktionsweise eines Betriebssystems und Anwendungen von wesentlicher Bedeutung, da:
- Es stellt sicher, dass Prozesse und Threads auf den Speicher zugreifen können, den sie zur Ausführung ihrer Anweisungen benötigen.
- Es bietet eine effiziente Speicherauslastung, indem die Speicherfragmentierung verhindert wird, wobei das Gedächtnis in kleine unbrauchbare Stücke unterteilt ist.
- Es erleichtert eine schnelle Speicherzuweisung und Deallokation, um eine reibungslose Programmausführung zu gewährleisten.
- Es hilft, den Speicherschutz durchzusetzen, um sicherzustellen, dass Prozesse außerhalb ihres zugewiesenen Raums nicht auf Speicher zugreifen und die Sicherheit und Robustheit verbessern können.
Eine typische Speicherverwaltungseinheit (MMU) ist für die Speicherverwaltung in Hardware verantwortlich und übersetzt virtuelle Adressen in physische Adressen. Darüber hinaus werden verschiedene Speicherverwaltungstechniken und Algorithmen wie Paging und Segmentierung verwendet, um die Speicherverwendung und -leistung in Betriebssystemen zu optimieren.
