Страничная организация виртуальной памяти

В операционных системах виртуальная память организуется с помощью страничной адресации. Оперативная память делится на страницы: области памяти фиксированной длины, которые являются минимальной единицей выделяемой памяти, то есть даже запрос на 1 байт от приложения приведёт к выделению ему страницы памяти. Процесс обращается к памяти с помощью адреса виртуальной памяти, который содержит в себе номер страницы и смещение внутри страницы. Процессор преобразует номер виртуальной страницы в адрес соответствующей ей физической страницы при помощи буфера ассоциативной трансляции. Если ему не удалось это сделать, то требуется обращение к таблице страниц, что может сделать либо сам процессор, либо операционная система. Если страница выгружена из оперативной памяти, то операционная система подкачивает страницу с жёсткого диска. При запросе на выделение памяти операционная система может «сбросить» на жёсткий диск страницы, к которым давно не было обращений. Критические данные обычно находятся в оперативной памяти, исключения существуют, однако они не касаются тех частей, которые отвечают за обработку аппаратных прерываний, работу с таблицей страниц и использование файла подкачки.