muistivarauksiin

Muistivaraukset ovat tietotekniikassa muistialueiden varaamista ja hallintaa varten. Niillä varataan osa fyysisestä muistista tai virtuaalimuistista sovelluksille, muuttujille, tietorakenteille sekä I/O- ja välimuistitoiminnoille. Muistivaraukset liittyvät sekä ohjelmiston että käyttöjärjestelmän tasoon ja vaikuttavat suorituskykyyn, vakauteen sekä muistintarkoituksiin.

Muistivaraukset voidaan jakaa staattisiin ja dynaamisiin. Staattinen varaus tapahtuu usein käännösvaiheessa ja vastaa muistialueita, jotka ovat käytössä ohjelman koko elinkaaren ajan. Dynaaminen varaus tapahtuu ajonaikaisesti ja muistia varataan sekä vapautetaan ohjelmakoodin kontrolloidusti, esimerkiksi käyttämällä allocator-rajapintoja tai keräimiä.

Muistialueet voidaan järjestää joko jatkuvina (jaksoittain peräkkäisinä osoitteina) tai useista pienemmistä epäjatkuvista lohkoista koostuvina. Jatkuva varaus voi tarjota paremman välimuistitukensa ja suorituskyvyn, mutta altistaa muistipirstoutumiselle. Epätuvas-varaukset helpottavat hallintaa ja pirstoutumisen ehkäisyä, mutta voivat lisätä osoitin- ja välimuistikustannuksia.

Järjestelmissä muistivaraukset hoidetaan sekä ohjelmoidusti että käyttöjärjestelmän kautta. Stack-muisti varataan ja vapautuu automaattisesti funktiopaluuhetkillä, kun taas heap-muisti hallitaan ohjelmakoodin kautta (esim. malloc/free C:ssä, new/delete C++:ssa) tai automaattisesti keräävän kielen GC:n avulla. Virtuaalimuisti ja sivutus antavat jokaiselle prosessille oman osoiteavaruuden ja hallinnoivat fyysisen muistin käyttöä.

Tavallisimmat haasteet ovat muistivuodot, pirstoutuminen, sivutus ja suorituskyvyn vaihtelut. Hyödyllisiä käytäntöjä ovat oikean kokoisten varauserien suunnittelu, ajoissa vapauttaminen sekä sopivien allocator- ja hallintatekniikoiden valinta.