記憶體管理

記憶體管理，是指軟件執行時對電腦主記憶體資源的分配和使用的技術。其最主要的目的是如何高效、快速的分配，並且在適當的時候釋放和回收主記憶體資源。

一個執行中的程式，譬如網頁瀏覽器在個人電腦或是圖靈機（Turing machine）裏面，為一個行程將資料轉換於真實世界及電腦記憶體之間，然後將資料存於電腦記憶體內部（在電腦科學，一個程式是一群指令的集合，一個行程是電腦在執行中的程式）。記憶體能被實際組織在許多方法裏頭，例如磁帶或是磁碟，或是小陣列容量的微晶片。 從1950年代開始，計算機變的更複雜，它被連線於許多種類的記憶體。記憶體管理的任務也變得複雜，甚至必須要在同一台機器上相同的時間執行多個行程。

在記憶體內，一個程式（作業系統）在每一個資料區段持續地追蹤實體位置，及移動實體上的資料去改善其效能及保證可靠性，對於每個用戶層（user-level）的程式，作業系統分配一段虛擬記憶體空間，當行程起始時，不需要移動資料到實體裝置間，資料存於磁碟內的虛擬記憶體空間，也不需要去組態主記憶體空間給該行程，當用戶有需要用到時，他們才會很自由地載入到主記憶體內。

可以想像一個很大的程式，當他執行時變成行程，而大部分的記憶體空間都被存到磁碟內虛擬記憶體地址，需要用到的部分才被載入到記憶體內部提供服務。

主記憶體使用

一個程式結構由以下兩部分而成:

• 「本文區段」，也就是指令存放，提供CPU使用及執行
• 「資料區段」，儲存程式內部本身設置的資料，例如常數字串，像是GUI介面內部一些文字訊息，或是程式設計時所放入的訊息資料，資料可藉由程式執行時由輸入（input）的方式加入，或者經由程式執行的流程中被移除。

當一個程式執行，作業系統將程式的資料區段及本文區段對映到虛擬記憶體空間內部，然後在記憶體執行程式的指令（見范紐曼架構），無論如何，當程式執行時就必須去儲存暫時性的資料，或更重要的，它會呼叫一些函數（function）或是常式（subroutine），並且儲存當前函數的狀態，最好的資料結構方法，資料由堆疊（stack）的方式儲存，當我們完成這個函數，資料會由堆疊的pop方式取出，堆疊將會在函數的生命週期內動態的成長，作業系統提供區分本文區段及資料區段，而堆疊區段則在一個行程的最頂端，這種方式稱為段式結構（segments）或「分段」。

參見

• 分頁表