A memória virtual é uma técnica de gerenciamento de memória que permite ao sistema operacional fazer uso mais eficiente da memória física. Funciona criando um espaço de endereço virtual para cada processo, que é um intervalo de endereços que o processo pode usar para acessar a memória. A memória física é então dividida em páginas, que são pequenos blocos de memória que podem ser inseridos e retirados da memória física conforme necessário.
Quando um processo acessa um endereço virtual, o sistema operacional verifica se a página correspondente está na memória física. Se for, o acesso é concedido. Caso contrário, o sistema operacional troca uma página que não está sendo usada no momento e troca a página necessária. Este processo é chamado de paginação.
A memória virtual otimiza o desempenho de diversas maneiras. Primeiro, permite que o sistema operacional execute vários processos ao mesmo tempo, mesmo que não haja memória física suficiente para armazenar todos os processos na memória ao mesmo tempo. Isso ocorre porque o sistema operacional pode trocar páginas que não estão em uso no momento, abrindo espaço para páginas de outros processos.
Segundo, a memória virtual ajuda a evitar a fragmentação da memória física. A fragmentação ocorre quando a memória física é dividida em pedaços pequenos e inutilizáveis. Isso pode dificultar a alocação de blocos contíguos de memória pelo sistema operacional para processos, o que pode levar à redução do desempenho. A memória virtual evita a fragmentação, permitindo que os processos usem blocos não contíguos de memória física.
Terceiro, a memória virtual ajuda a proteger a memória de um processo contra acesso por outro processo. Isso ocorre porque cada processo possui seu próprio espaço de endereço virtual e o sistema operacional não permite que processos acessem a memória fora de seu próprio espaço de endereço.
No geral, a memória virtual é uma técnica poderosa de gerenciamento de memória que ajuda a melhorar o desempenho, a confiabilidade e a segurança dos sistemas operacionais.
