virtuaalimuistina

Virtuaalimuisti on käyttöjärjestelmän muistinhallintajärjestelmän ominaisuus, jossa fyysinen RAM yhdistetään levytallennukseen siten, että jokaiselle prosessille tarjotaan oma virtuaalinen osoiteavaruus. Tämä osoiteavaruus näyttää ohjelmille suurelta kuin fyysisesti saatavilla oleva muistimäärä, ja mahdollistaa prosessien muistialueiden eristämisen sekä joustavan muistinhallinnan. Osoitteiden käännöksestä vastaa laitteistokohtainen muistinhallintayksikkö (MMU) yhdessä käyttöjärjestelmän kanssa. Yleinen toteutus on sivutus: virtuaalialue jaetaan sivuihin, ja käännökset pidetään sivutaulussa. Sivuja voidaan pitää sekä RAMissa että levytilassa; kun ohjelma tarvitsee sivun, jota ei ole muistissa, syntyy sivupyyntö ja sivu ladataan levystä, usein swap-tilan tai paging-tiedoston avulla. Käännöksiä nopeuttaa TLB (translation lookaside buffer).

Edut: mahdollisuus käyttää suurempaa osoiteavaruus kuin fyysinen muisti, parempi prosessien välinen eristys ja turvallisuus sekä joustava muistinkäyttö, jonka avulla voidaan ajaa suuria ohjelmia pienemmällä fyysisellä muistilla.

Rajoitukset: osoitteiden käännökset lisäävät latenssia; levyn I/O aiheuttaa viiveitä ja thrashing voi heikentää suorituskykyä, jos muistia ei ole riittävästi; järjestelmä on monimutkaisempi.

Käyttö: Virtuaalimuisti on vakiintunut osa nykyaikaisia käyttöjärjestelmiä, kuten Linux, Windows ja macOS, ja sitä käytetään laajasti kaikissa arkkitehtuureissa, joissa on MMU ja sivutustukia. Osa järjestelmistä hyödyntää myös muistikonpressiota ja swap-tiedostoja lisämuistina.