Bilgisayarların verileri nasıl yönettiğini ve sakladığını anlamak hem kullanıcılar hem de geliştiriciler için çok önemlidir. Bu ders, yazılımın bu kaynakları nasıl kullandığını inceleyerek bellek yönetimi ve depolamanın temel kavramlarını kapsar.
Temelde bilgisayar belleği, işlemcinin hızlı erişimi için verilerin geçici olarak depolandığı yerdir. Bilgisayardaki ana bellek türleri Rasgele Erişim Belleği (RAM) ve Salt Okunur Bellektir (ROM).
RAM geçicidir, yani yalnızca güç verildiğinde verileri korur. Öte yandan ROM kalıcıdır ve sistemin donanım yazılımı gibi sık sık değişmeyen temel verileri depolar.
Bellek yönetimi, bilgisayar belleğini kontrol etme ve koordine etme, genel performansı optimize etmek için blok adı verilen bölümleri çalışan çeşitli programlara atama işlemidir.
İşletim sisteminin programlara bellek ayırmasının birkaç yolu vardır:
Dinamik tahsis ayrıca yığın tahsisi ve yığın tahsisi olarak ikiye ayrılabilir. Yığın tahsisi hızlıdır ancak boyutu sınırlıdır; yığın tahsisi ise daha esnektir ancak C ve C++ gibi dillerde manuel yönetim gerektirir.
Sanal bellek, tamamen RAM'de olmayabilecek işlemlerin yürütülmesine olanak sağlayan bir tekniktir. Sabit diskin bir bölümünü geçici depolama veya takas alanı olarak kullanarak kullanılabilir belleği genişletir.
İşletim sistemi, sanal belleği, her biri gerektiğinde bağımsız olarak RAM'e getirilebilecek sayfalara böler. Sanal bellek boyutunu hesaplama formülü şöyledir: \( \textrm{Sanal bellek} = \textrm{RAM boyutu} + \textrm{Takas alanı} \) .
Java ve Python gibi programlama dillerinde bellek yönetimi genellikle çöp toplama adı verilen bir işlemle otomatikleştirilir. Bu işlem, program tarafından artık kullanılmayan nesnelere ayrılan belleği otomatik olarak geri alır.
RAM'de geçici veri depolamanın ötesinde uygulamalar, dosyalar ve işletim sisteminin kendisi için kalıcı veri depolaması gerekir. İki ana depolama aygıtı türü vardır:
Bu cihazlarda depolanan verileri yönetmek ve düzenlemek için dosya sistemleri kullanılır. Yaygın dosya sistemleri arasında Windows için FAT32, NTFS ve Linux için EXT4 bulunur.
Bir dosya sistemindeki veriler, kök dizinden başlayarak hiyerarşik bir yapıda düzenlenir. Her dosya veya dizin ad, boyut ve izinler gibi özelliklere sahip olabilir.
RAID (Bağımsız Disklerin Yedek Dizisi), birden fazla depolama aygıtını tek bir depolama birimi olarak kullanan, veri yedekliliği ve gelişmiş performans sağlayan bir teknolojidir. Her biri farklı performans ve yedeklilik dengesi sunan çeşitli RAID düzeyleri vardır.
Bulut depolama, kullanıcıların internet üzerinden erişilen uzak sunucularda veri depolamasına olanak tanır. Ölçeklenebilirlik, veri yedekliliği ve internet bağlantısı olan her yerden erişim kolaylığı sunar.
Verimli bellek yönetimi ve uygun depolama çözümleri, bilgisayar sistemlerinin sorunsuz çalışması için kritik öneme sahiptir. RAM'de geçici veri depolamadan SSD'lerde ve bulut hizmetlerinde uzun vadeli veri depolamaya kadar bu kavramları anlamak, dijital dünyada gezinmek için çok önemlidir.
