內存管理，是指軟件運行時對計算機內存資源的分配和使用的技術。其最主要的目的是如何高效，快速的分配，並且在適當的時候釋放和回收內存資源。

一個運行中的程序，譬如網頁瀏覽器在個人電腦或是圖靈機（Turing machine）裏面，為一個進程將數據轉換於真實世界及電腦內存之間，然後將數據存於電腦內存內部（在計算機科學，一個程序是一群指令的集合，一個進程是電腦在運行中的程序）。內存能被實際組織在許多方法裏頭，例如磁帶或是磁盤，或是小數組容量的微芯片。 從1950年代開始，計算機變的更復雜，它被連接於許多種類的內存。內存管理的任務也變得復雜，甚至必須要在同一臺機器上相同的時間運行多個進程。

在內存內，一個程序（操作系統）在每一個數據區塊持續地追蹤實體位置，及移動實體上的數據去改善其性能及保證可靠性，對於每個用戶層（user-level）的程序，操作系統分配一段虛擬內存空間，當進程起始時，不需要移動數據到實體設備間，數據存於磁盤內的虛擬內存空間，也不需要去配置主存空間給該進程，當用戶有需要用到時，他們才會很自由地加載到主存內。

可以想像一個很大的程序，當他運行時變成進程，而大部分的內存空間都被存到磁盤內虛擬內存地址，需要用到的部分才被加載到內存內部提供服務。

主存使用

一個程序結構由以下兩部分而成:

• “本文區塊”，也就是指令存放，提供CPU使用及運行
• “數據區塊”，存儲程序內部本身設置的數據，例如常數字符串，像是GUI接口內部一些文字消息，或是程序設計時所放入的消息數據，數據可借由程序運行時由輸入（input）的方式加入，或者經由程序運行的流程中被移除。

當一個程序運行，操作系統將程序的數據區塊及本文區塊映射到虛擬內存空間內部，然後在內存運行程序的指令，無論如何，當程序運行時就必須去存儲暫時性的數據，或更重要的，它會調用一些函數（function）或是例程（subroutine），並且存儲當前函數的狀態，最好的數據結構方法，數據由堆棧（stack）的方式存儲，當我們完成這個函數，數據會由堆棧的pop方式取出，堆棧將會在函數的生命周期內動態的成長，操作系統提供區分本文區塊及數據區塊，而堆棧區塊則在一個進程的最頂端，這種方式稱為段式結構（segments）或“分段”。

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