Redigerer Linuxkjernen (avsnitt)

=== Virtuell hukommelse ===
{{utdypende|Virtuell hukommelse|sideveksling|behovsbetinget sideveksling}}
[[Fil:Virtual memory.svg|thumb|250px|[[Virtuell hukommelse]]: Programmet tror at det har en kontinuerlig mengde med [[RAM|hovedminne]]. I virkeligheten ligger aktive deler av programmet spredt i hovedminnet, mens inaktive deler ligger på en [[harddisk]].{{byline|Illustrasjon: Ehamberg|5. november 2009}}]]
På samme måte som UNIX, og andre moderne operativsystemer, støtter Linuxkjernen [[virtuell hukommelse]]. Det har den gjort helt fra starten av. Virtuell hukommelse gir dataprogrammer inntrykk av at de har tilgang til en kontinuerlig mengde med [[RAM|hovedminne]]. I virkeligheten befinner deres minne seg fragmentert i hovedminnet, og kan endog overstige den mengden med hovedminne som finnes i datamaskinen. I det sistnevnte tilfelle, brukes datamaskinens [[harddisk]] delvis som minne ved å forflytte deler av programmet frem og tilbake mellom hovedminnet og harddisken ''(swapping)''.

Fra UNIX arvet Linuxkjernen [[sideveksling]]. Denne metode er også i bruk i andre Unix-lignende operativsystemer, og i de fleste moderne operativsystemer. Sideveksling er en form for [[minnehåndtering]] hvor datamaskinen lagrer og henter data fra et sekundært [[datalager]] for bruk i hovedminnet.<ref name="ostep-1">{{citation|title=Operating Systems: Three Easy Pieces (Chapter: Paging)|url=http://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/vm-paging.pdf|publisher= Arpaci-Dusseau Books|year = 2014|first1 = Remzi H.|last1 =Arpaci-Dusseau|first2=Andrea C.|last2 = Arpaci-Dusseau}}</ref> Hvert fragment kalles en [[side (dataminne)|side]], og er 4 Kb i størrelse. Linuxkjernen benytter [[behovsbetinget sideveksling]], som betyr at den kopierer en side inn i den fysiske hukommelsen bare hvis et forsøk blir gjort på å aksessere den og siden ikke allerede er i hukommelsen.<ref>[http://www.linux-tutorial.info/modules.php?name=MContent&pageid=306 Demand paging] {{Wayback|url=http://www.linux-tutorial.info/modules.php?name=MContent&pageid=306 |date=20170312075300 }}, www.linux-tutorial</ref> I kontrast til sideveksling står [[minnesegmentering|segmentering]]. Under segmentering har hvert segment en maksimal størrelse, men varierer innbyrdes i størrelse. Segmentering ble benyttet i operativsystemet [[Multics]], som var forgjengeren til UNIX.

Linuxkjernen ble opprinnelig utviklet for 32-biter mikroprosessoren [[Intel 80386]], som var en del av [[x86]]-familien. De første medlemmer av denne familien var 16-biter mikroprosessorene [[Intel 8086]] og [[Intel 8088]]. De benyttet segmenter som var 64 Kb i størrelse, for å være kompatibel med [[8-biter]] mikroprosessoren [[Intel 8085]]. [[Intel 80286]] støttet virtuell hukommelse, og «arvet» segmenter på 64 Kb fra sine forgjengere. Dette var også grunnen til at OS/2, som i utgangspunktet var «skreddersydd» for Intel 80286, benyttet en segmentert minnemodell. Det samme gjorde Windows 3.0 og Windows 3.1.

Intel 80386 økte maksimalgrensen på segmentenes størrelse fra 64 Kb til 4 Gb. Den metode som Linuxkjernen benyttet på denne mikroprosessoren, var å ta i bruk ''bare et enkelt segment'' og deretter foreta sideveksling innenfor dette segmentet. Slik kunne man «lure» operativsystemet til å tro at den underliggende maskinvaren ikke var segmentert, men støttet sideveksling i utgangspunktet. Denne metoden ble også tatt i bruk av Windows NT på Intel 80386.

Sideveksling gir mindre [[fragmentering (informatikk)|fragmentering]] av harddisken enn segmentering.<ref>Frédéric Haziza: [https://www.it.uu.se/edu/course/homepage/oskomp/vt07/lectures/paging/handout.pdf Paging & Segmentation] {{Wayback|url=https://www.it.uu.se/edu/course/homepage/oskomp/vt07/lectures/paging/handout.pdf |date=20170830062342 }}, Uppsala universitet, våren 2007</ref>