Sistemi operativi per PC, come Mac OS X, Windows 7 e Linux, destreggiarsi abilmente tra diversi programmi allo stesso tempo. Ogni programma "pensa" è l'unico sul computer, grazie a trucchi che coinvolgono gli indirizzi di memoria. Anche se il computer dispone di una quantità limitata di memoria con gli indirizzi reali, fisici, il software operativo crea uno spazio di memoria di grandi dimensioni immaginarie con indirizzi logici. Lo spazio immaginario permette al computer di eseguire molti programmi contemporaneamente.

Programmi e memoria del computer

Un computer esegue programmi in memoria ad accesso casuale o RAM. I programmi utilizzano variabili per eseguire dati aritmetici e di processo. Ad esempio, un programma di gestione delle retribuzioni può avere le variabili tasso di paga, ore lavorate e il nome del dipendente. Tasso di paga detiene paga oraria di un dipendente, ore di lavoro ha il sua ore settimanali e nome del dipendente ha il suo nome. Ogni variabile ha un proprio indirizzo di memoria così il programma sa dove mettere i dati. Fino a quando un programma si inserisce nella memoria disponibile, lo schema funziona bene. Quando si desidera eseguire programmi di grandi dimensioni, o molti alla volta, è necessario più sofisticate tecniche di memoria con indirizzi logici.

Memoria virtuale

PC moderni utilizzano uno schema chiamato memoria virtuale per aggirare le restrizioni di RAM disponibile. Il sistema operativo utilizza sia RAM e hard disk file di eseguire programmi. Poiché lo spazio disco rigido è poco costoso, il computer è in grado di gestire programmi molto più grande rispetto con uno schema solo RAM. Computer con diverse quantità di RAM possono eseguire gli stessi programmi di grandi dimensioni. Memoria virtuale utilizza una combinazione di indirizzi logici e fisici. I programmi di utilizzano solo gli indirizzi logici, in modo che "pensa" che hanno un sacco di memoria. Il software operativo si traduce indirizzi logici in quelli fisici, che potrebbero puntare a RAM o il disco rigido.

Indirizzi fisici

Gli indirizzi di memoria che puntano a un percorso effettivo nell'hardware del computer sono denominati indirizzi fisici. Quando il computer memorizza i dati a un indirizzo fisico, si può testare un chip di RAM e trovare i dati nella posizione che si aspetta. Oltre alla RAM, indirizzi fisici possono anche scegliere il computer basic input-output system o BIOS, che contiene piccoli programmi installati in fabbrica. Altri indirizzi fisici accesso disco rigido del computer, tastiera e altri dispositivi. Indirizzi logici, al contrario, puntano a RAM, ma solo indirettamente.

Indirizzi logici

Indirizzi logici descrivono uno spazio di memoria immaginaria, che può essere incredibilmente grande. Alcuni moderni PC utilizzare indirizzi a 64 bit, che supportano i caratteri fino a 9223372.036854775807 trilioni di deposito--molto più grande di qualsiasi disco rigido corrente. Ogni programma "vede" come partire indirizzo zero e procedendo nel grande spazio immaginario, tutto da sé. Quando un programma richiede i dati in una variabile, il sistema operativo si traduce l'indirizzo logico a una fisica, recupera i dati e lo passa al programma. Il sistema operativo può muovere programmi nella memoria fisica e sul disco rigido per gestire circostanze mutevoli. Il sistema operativo automaticamente tiene traccia di indirizzi logici e fisici di ogni programma, così programmi funzionano normalmente.