Современные процессоры используют форму адресации, известную как виртуальная адресация. Виртуальная память (ВП) — это абстракция основной памяти, которая предоставляет каждому процессу личное, непрерывное линейное адресное пространство.
1. Эволюция адресации
В физической адресации (Рисунок 9.1), процессор отправляет физический адрес (ФА) непосредственно в ОЗУ. В виртуальная адресация (Рисунок 9.2) процессоры генерируют виртуальный адрес (ВА), который переводится с помощью устройства управления памятью (УУП) в ФА перед доступом к памяти.
2. Иерархия и кэширование
ОЗУ выступает как кэш ОЗУ для дисковой памяти. Из-за задержки диска системы используют политику записи назад. Переводы ускоряются с помощью TLB с использованием индекса TLB (TLBI) и защищённых битами, такими как PROT_WRITE. Большие адресные пространства ($N = 2^n$) позволяют реализовать сложные сегменты и службы операционной системы для устройств ввода-вывода.