Të kuptuarit se si kompjuterët menaxhojnë dhe ruajnë të dhënat është thelbësore si për përdoruesit ashtu edhe për zhvilluesit. Ky mësim mbulon konceptet kryesore të menaxhimit dhe ruajtjes së kujtesës, duke shqyrtuar se si softueri i përdor këto burime.
Në thelbin e saj, memoria e kompjuterit është vendi ku të dhënat ruhen përkohësisht për akses të shpejtë nga procesori. Llojet kryesore të memories në një kompjuter janë memoria me akses të rastësishëm (RAM) dhe memoria vetëm për lexim (ROM).
RAM-i është i paqëndrueshëm, që do të thotë se ruan të dhënat vetëm kur është i ndezur. ROM, nga ana tjetër, është jo e paqëndrueshme, duke ruajtur të dhëna thelbësore si firmware-i i sistemit që nuk ndryshon shpesh.
Menaxhimi i memories është procesi i kontrollit dhe koordinimit të kujtesës së kompjuterit, caktimi i pjesëve të quajtura blloqe në programe të ndryshme ekzekutuese për të optimizuar performancën e përgjithshme.
Ka disa mënyra se si sistemi operativ mund të ndajë memorie për programet:
Shpërndarja dinamike mund të ndahet më tej në shpërndarjen e stivit dhe alokimin e grumbullit. Shpërndarja e stivës është e shpejtë, por e kufizuar në madhësi, ndërsa shpërndarja e grumbullit është më fleksibël, por kërkon menaxhim manual në gjuhë si C dhe C++.
Kujtesa virtuale është një teknikë që lejon ekzekutimin e proceseve që mund të mos jenë plotësisht në RAM. Ai zgjeron memorien e disponueshme duke përdorur një pjesë të diskut të ngurtë si hapësirë ruajtëse të përkohshme ose hapësirë ndërrimi.
Sistemi operativ e ndan kujtesën virtuale në faqe, secila prej të cilave mund të futet në mënyrë të pavarur në RAM sipas nevojës. Formula për llogaritjen e madhësisë së memories virtuale është \( \textrm{Kujtesa virtuale} = \textrm{Madhësia e RAM-it} + \textrm{Ndërroni hapësirën} \) .
Në gjuhët e programimit si Java dhe Python, menaxhimi i kujtesës shpesh automatizohet përmes një procesi të quajtur grumbullimi i mbeturinave. Ky proces rimerr automatikisht memorien e alokuar për objektet që nuk janë më në përdorim nga programi.
Përtej ruajtjes së përkohshme të të dhënave në RAM, kërkohet ruajtja e përhershme e të dhënave për aplikacionet, skedarët dhe vetë sistemin operativ. Ekzistojnë dy lloje kryesore të pajisjeve të ruajtjes:
Sistemet e skedarëve përdoren për të menaxhuar dhe organizuar të dhënat e ruajtura në këto pajisje. Sistemet e zakonshme të skedarëve përfshijnë FAT32, NTFS për Windows dhe EXT4 për Linux.
Të dhënat në një sistem skedar organizohen në një strukturë hierarkike, duke filluar me një direktori rrënjë. Çdo skedar ose drejtori mund të ketë atribute si emri, madhësia dhe lejet.
RAID (Redundant Array of Independent Disks) është një teknologji që përdor pajisje të shumta ruajtëse si një njësi të vetme ruajtjeje, duke siguruar tepricë të të dhënave dhe performancë të përmirësuar. Ka disa nivele të RAID, secila ofron ekuilibra të ndryshëm të performancës dhe tepricës.
Ruajtja në renë kompjuterike i lejon përdoruesit të ruajnë të dhëna në serverë të largët të aksesuar përmes internetit. Ai ofron shkallëzim, tepricë të të dhënave dhe lehtësinë e aksesit nga kudo me një lidhje interneti.
Menaxhimi efikas i kujtesës dhe zgjidhjet e duhura të ruajtjes janë kritike për funksionimin e qetë të sistemeve kompjuterike. Nga ruajtja e përkohshme e të dhënave në RAM deri te ruajtja afatgjatë e të dhënave në SSD dhe shërbimet cloud, kuptimi i këtyre koncepteve është thelbësor për lundrimin në botën dixhitale.
