Muistiosoitteiden

Muistiosoitteet viittaavat muistipaikkoihin, joita suoritin voi lukea tai kirjoittaa. Jokainen muistiosoitteen arvo vastaa tiettyä muistialuetta, ja ne ovat keskeisiä sekä ohjelmien että käyttöjärjestelmän toiminnassa. Osoitteita voidaan käsitellä kahdessa tasossa: fyysiset osoitteet, jotka vastaavat todellisia muistilaitteen sijainteja RAM-muistissa, sekä virtuaaliset osoitteet, joita ohjelmisto näkee ja jotka järjestelmä muuntaa fyysisiksi osoitteiksi.

Virtuaalimuistissa ohjelmat käyttävät virtuaalisia muistiosoitteita. Osoitteet tallentuvat ohjelman näkökulmasta yhtenä muistialueena, mutta ne käännetään fyysisiksi osoitteiksi muistinhallintayksikön (MMU) toimesta. Osoiteavaruuden koko riippuu järjestelmän osoitebussin leveydestä: 2^32 osoitetta merkitsee noin 4 gigatavua 32-bittisessä järjestelmässä, kun taas 64-bittisissä järjestelmissä osoiteavaruus on 2^64 osoitetta.

Virtuaalisen osoitteiston etuna on ohjelmien eristäminen ja muistivarojen hallinta suuremmalla turvallisuudella sekä joustavammalla muistinhallinnalla. Fyysinen muistisiirto tapahtuu usein sivutuksen avulla (paging) ja väliasetusten (TLB, translation lookaside buffer) avulla, mikä nopeuttaa osoitteiden käännöksiä. Yhteenvetona muistiosoitteet muodostavat keskeisen perusidean sekä ohjelmointiin että järjestelmän suorituskykyyn: yleisesti ohjelmat käsittelevat virtuaalisia osoitteita, jotka MMU ja mahdollinen virtuaalimuistialustainsa kautta muuntavat fyysisiksi osoitteiksi.

Eri arkkitehtuurit, kuten x86-64, ARM ja MIPS, tukevat erilaisia muistinhallinnan ratkaisuja ja osoitteenantomenetelmiä, mutta perusperiaate pysyy samana: osoitteet osoittavat muistipaikkoja, ja niiden käännös hallitaan järjestelmän muistinhallinnalla.