Разбирањето како компјутерите управуваат и складираат податоци е од клучно значење и за корисниците и за програмерите. Оваа лекција ги опфаќа клучните концепти за управување и складирање на меморијата, испитувајќи како софтверот ги користи овие ресурси.
Во неговото јадро, компјутерската меморија е местото каде што податоците привремено се складираат за брз пристап од страна на процесорот. Главните типови на меморија во компјутерот се меморија со случаен пристап (RAM) и меморија само за читање (ROM).
RAM меморијата е испарлива, што значи дека ги задржува податоците само додека е напојувана. ROM-от, од друга страна, е неиспарлив, складира суштински податоци како фирмверот на системот што не се менува често.
Управувањето со меморијата е процес на контролирање и координирање на компјутерската меморија, доделување делови наречени блокови на различни програми кои работат за да се оптимизираат севкупните перформанси.
Постојат неколку начини на кои оперативниот систем може да распредели меморија на програми:
Динамичната распределба може дополнително да се подели на распределба на стек и распределба на купишта. Распределбата на стек е брза, но ограничена по големина, додека распределбата на купиштата е пофлексибилна, но бара рачно управување на јазици како C и C++.
Виртуелната меморија е техника која овозможува извршување на процеси кои можеби не се целосно во RAM меморијата. Ја проширува достапната меморија со користење на дел од тврдиот диск како привремено складирање или замена.
Оперативниот систем ја дели виртуелната меморија на страници, од кои секоја може независно да се внесе во RAM меморијата по потреба. Формулата за пресметување на големината на виртуелната меморија е \( \textrm{Виртуелна меморија} = \textrm{Големина на RAM меморија} + \textrm{Заменете го просторот} \) .
Во програмските јазици како Java и Python, управувањето со меморијата често се автоматизира преку процес наречен собирање ѓубре. Овој процес автоматски ја враќа меморијата доделена на објекти кои повеќе не се во употреба од програмата.
Надвор од привременото складирање податоци во RAM меморијата, потребно е трајно складирање податоци за апликациите, датотеките и самиот оперативен систем. Постојат два главни типа на уреди за складирање:
Датотечните системи се користат за управување и организирање на податоците зачувани на овие уреди. Вообичаените датотечни системи вклучуваат FAT32, NTFS за Windows и EXT4 за Linux.
Податоците во датотечен систем се организирани во хиерархиска структура, почнувајќи со root директориум. Секоја датотека или директориум може да има атрибути како име, големина и дозволи.
RAID (Redundant Array of Independent Disks) е технологија која користи повеќе уреди за складирање како една единица за складирање, обезбедувајќи вишок на податоци и подобрени перформанси. Постојат неколку нивоа на RAID, од кои секое нуди различни баланси на перформанси и вишок.
Складирањето во облак им овозможува на корисниците да складираат податоци на оддалечени сервери до кои се пристапува преку Интернет. Нуди приспособливост, вишок на податоци и практичност за пристап од каде било со интернет конекција.
Ефикасното управување со меморијата и соодветните решенија за складирање се клучни за непречено функционирање на компјутерските системи. Од привремено складирање податоци во RAM меморија до долгорочно складирање податоци во SSD-дискови и облак услуги, разбирањето на овие концепти е од суштинско значење за навигацијата во дигиталниот свет.
