إن خوارزميات إدارة الذاكرة ضرورية للاستخدام الفعال للذاكرة الحاسوبية، وهي تحدد كيفية تخصيص الذاكرة، ومصفوفة، وتنظيمها لتحقيق الأداء الأمثل، ومنع حدوث مشاكل مثل التجزؤ وتسرب الذاكرة، وتقارن هذه المادة الخوارزميات المشتركة وتقدم أمثلة عملية على استخدامها.

First-Fit and Best-Fit Algorithms

أولاً، يخصص أول مجموعة من الذاكرة المتاحة التي تكفي للطلب، وهي بسيطة وسريعة ولكنها يمكن أن تؤدي إلى التجزؤ بمرور الوقت، ويبحث الفريق الأول في قائمة القطع الحرة بأكملها لإيجاد أصغرها التي تناسب الطلب، مع الحد من النفايات، ولكن زيادة وقت البحث.

وعلى سبيل المثال، في نظام به مجموعات مجانية من الأحجام 10 و 20 و 30 وحدة، سيخصص طلب لـ 15 وحدة على النحو التالي:

  • أول من سيخصص مجموعة الـ20
  • وستخصص أفضل وحدة من نوعها الـ 30 لو كانت أصغرها التي تناسب الطلب.

نظام الصندوق المقبل و الأصدقاء

والنقطة التالية هي تباين في الدفعة الأولى التي تستأنف البحث عن آخر وظيفة مخصصة، مما يمكن أن يحسن الأداء في سيناريوهات معينة، ويقسم نظام الأصدقاء ذاكرة إلى مجموعات من الأحجام التي تشكل صلاحيات اثنين، مما يتيح التقسيم السريع ودمج القطع.

وفي نظام الأصدقاء، عندما يتم تحرير مجمع، يتم دمجه مع صديقه إذا كان كلاهما حرا، مما يقلل من التجزؤ، وهذه الطريقة فعالة بالنسبة للنظم التي يمكن التنبؤ بها أنماط تخصيص الذاكرة.

نموذج عملي لنظام الأصدقاء

يفترض أن نظاماً له ذاكرة موحدة مؤلفة من 128 وحدة مقسمة إلى برفاق من الحجمين 64 و 64، ويقدَّم طلب لـ 50 وحدة، ويقسم النظام بناية من 64 وحدة إلى اثنين من الـ 32 صديقاً، وبعد تخصيصها، إذا كانت القطعة خالية، فإنه يدمج مرة أخرى إلى مجموعة من الـ 64 وحدة، ويحافظ على كفاءة استخدام الذاكرة.