إدارة الذاكرة Memory management

1 دقيقة

ما هي إدارة الذاكرة؟

هي عملية التحكم في الذاكرة الرئيسية للكمبيوتر وتنسيقها. يضمن إدارة كتل مساحة الذاكرة وتخصيصها بشكل صحيح بحيث يكون لنظام التشغيل والتطبيقات موارد الذاكرة المطلوبة لتنفيذ العمليات.

أهمية إدارة الذاكرة

تعد إدارة الذاكرة من أهم العمليات في النظم الحاسوبية لأسبابٍ عدة:

  • يستخدم مدير الذاكرة لتتبع حالة مواقع الذاكرة، سواء كانت حرة أو مخصصة ومن ثم يعالج الذاكرة الأولية من خلال توفير بيانات أولية تشير لوجود ذاكرة كبيرة مخصصة للبرنامج.
  • يسمح مدير الذاكرة للحواسيب التي تحتوي على ذاكرة رئيسية صغيرة بتنفيذ برامج أكبر من حجم أو كمية الذاكرة المتاحة، ويقوم بذلك عن طريق نقل المعلومات بين الذاكرة الأولية والذاكرة الثانوية باستخدام مفهوم المبادلة.
  • مدير الذاكرة مسؤول عن حماية الذاكرة المخصصة لكل عملية من التلف من خلال عملية أخرى.

أنواع إدارة الذاكرة 

يتوفر نوعان رئيسيان من إدارة الذاكرة:

  • إدارة الذاكرة الثابتة: يتم تخصيص موارد الذاكرة للبرامج وقت التشغيل. ويتم ذلك عن طريق المترجم الذي يحدد مقدار الذاكرة التي يحتاجها البرنامج. وتتميز إدارة الذاكرة الثابتة بأنها بسيطة وفعالة، ولكنها غير مرنة إذ أن تؤدي إلى مشاكل إذا تغير حجم البرنامج أثناء التشغيل.
  • إدارة الذاكرة الديناميكية: يتم تخصيص موارد الذاكرة للبرامج ديناميكياً أثناء التشغيل. ويقوم البرنامج بطلب الذاكرة من نظام التشغيل عندما يحتاج إليها، ويطلقها عندما لا تكون مطلوبة بعد الآن. تتميز إدارة الذاكرة الديناميكية بأنها مرنة وقابلة للتكيف، ولكنها أكثر تعقيداً وأكثر عرضة لتسرب الذاكرة.

حل مشكلات إدارة الذاكرة

يمكن أن تساعد الاستراتيجيات المختلفة في التغلب على مشكلات إدارة الذاكرة، إليك أبرزها:

  • تجنب تسرب الذاكرة: يساعد استخدام نظم جمع الملفات والبيانات غير المهمة وإتلافها في منع تسرب الذاكرة وهي ميزة إدارة الذاكرة التلقائية التي تكتشف الذاكرة التي لا يستخدمها النظام أو التطبيقات حالياً وتحررها.
  • منع التجزئة: تحدث التجزئة عندما تكون هناك كتل ذاكرة صغيرة غير قابلة للاستخدام مبعثرة في جميع أنحاء مساحة الذاكرة. ويمكن أن تساعد الخوارزميات المتقدمة في منع التجزئة، وخلق استخدام أكثر كفاءة للذاكرة. 
  • استخدام أدوات الكشف عن أخطاء الذاكرة: تساعد هذه الأدوات في اكتشاف تسرب الذاكرة والمشكلات المتعلقة بها، ما يساعد المطورين على تصحيح هذه الأخطاء بكفاءة.