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La memoria virtual es la utilización de espacio en disco duro a manera de RAM y constituye una necesidad inherente a los sistemas operativos multitarea en los cuales no es posible prever las necesidades en RAM en una sesión de trabajo.

Cuando se está ejecutando un programa, y especialmente si se tienen varias aplicaciones abiertas, el ordenador tiene que cargar en RAM los valores e instrucciones de dichos programas, además de las propias del sistema operativo, sin embargo, dado que la RAM es relativamente cara e invariablemente limitada dentro del sistema, eventualmente resulta insuficiente para los aplicativos en ejecución especialmente en sistemas multitarea y en ventanas.

En este caso, el procesador toma una parte del disco duro y la utiliza como RAM. Es decir, se utiliza el disco duro para almacenar el contenido de la memoria principal, y aunque el disco duro es mucho más lento que la RAM (10-15 milisegundos para un disco duro frente a 70-10 nanosegundos para la memoria), resulta más económico realizar esta transición en vez de sobrecargar con RAM un sistema, previendo la posibilidad de requerirla.

Los sistemas operativos más avanzados tienen la capacidad de detectar cuáles son los programas en memoria que no están siendo utilizados y los descarga a memoria virtual. Casos como este son los controladores de dispositivos poco utilizados como la impresora, módem, cámara, etc.

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