Η εικονική μνήμη είναι ένας τρόπος διαχείρισης της μνήμης που αποτελεί μια πρόσφατη τάση της τεχνολογίας που χρησιμοποιείται στους υπολογιστές. Το υλικό (το φυσικό μέρος του υπολογιστή, όπως η CPU ή η κάρτα γραφικών) εκτελεί το λογισμικό. Αυτό το λογισμικό χρειάζεται μνήμη υπολογιστή για να τρέξει και να κάνει αυτό που πρέπει να κάνει. Οι περισσότεροι υπολογιστές που χρησιμοποιούνται σήμερα μπορούν να κάνουν περισσότερα από ένα πράγματα ταυτόχρονα, εκτελούν περισσότερες από μία εφαρμογές. Αυτό είναι γνωστό ως πολυεπεξεργασία.
Σε αυτή την περίπτωση, όλα τα προγράμματα ή οι εφαρμογές που εκτελούνται στον υπολογιστή κάθε φορά μοιράζονται τους πόρους του. Ένας υπολογιστής δεν διαθέτει περισσότερους επεξεργαστές ή κύρια μνήμη (RAM) μόνο και μόνο επειδή εκτελούνται σε αυτόν περισσότερα προγράμματα.
Η εικονική μνήμη είναι η ιδέα ότι η εφαρμογή βλέπει ένα μπλοκ μνήμης συγκεκριμένου μεγέθους. Η εφαρμογή μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτή τη μνήμη κατά το δοκούν. Αυτό το μπλοκ μνήμης είναι εικονικό με την έννοια ότι προέρχεται από διαφορετικά μέρη. Κάποιο μέρος του μπορεί να βρίσκεται στην κύρια μνήμη του υπολογιστή, αλλά κάποιο μπορεί να βρίσκεται και στο δίσκο. Η CPU διαθέτει ένα ειδικό τμήμα, που ονομάζεται Arithmetic Logic Unit (Αριθμητική Λογική Μονάδα), το οποίο κάνει κάποιες από τις μεταφράσεις μεταξύ της μνήμης της εφαρμογής και των πόρων του συστήματος. Τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα αναλαμβάνουν επίσης ένα μέρος αυτής της εργασίας.
Όταν ένα πρόγραμμα προσπαθεί να προσπελάσει ένα μπλοκ μνήμης που δεν βρίσκεται στη μνήμη του συστήματος, το πρόγραμμα σταματά και το μπλοκ φορτώνεται στη μνήμη του συστήματος. Ό,τι βρισκόταν σε αυτό το τμήμα της μνήμης του συστήματος εγγράφεται στο δίσκο. Αυτό συνήθως ονομάζεται σελιδοποίηση.
Ορισμένα συστήματα υπολογιστών, όπως τα ενσωματωμένα συστήματα, δεν χρησιμοποιούν εικονική μνήμη, επειδή χρειάζονται πολύ γρήγορο χρόνο απόκρισης ή χρόνο που παραμένει πάντα ο ίδιος. Ένα από τα προβλήματα είναι ότι με την εικονική μνήμη είναι δύσκολο να προβλεφθεί ο χρόνος απόκρισης. Μια εφαρμογή που χρησιμοποιεί ένα μέρος της μνήμης το οποίο πρέπει να φορτωθεί από το δίσκο θα έχει διαφορετικό χρόνο απόκρισης από μια εφαρμογή που δεν το κάνει. Επομένως, η έννοια της εικονικής μνήμης δεν χρησιμοποιείται σε ενσωματωμένα συστήματα.
