Ανταλλαγή

Η δευτερεύουσα μνήμη είναι πολύ πιο αργή από την κύρια (π.χ. ένας σκληρός δίσκος είναι εκατό χιλιάδες φορές πιο αργός από την κύρια μνήμη)· συγχρόνως όμως είναι και αρκετά πιο φθηνή. Έτσι, οι περισσότεροι υπολογιστές διαθέτουν πολύ περισσότερο χώρο αποθήκευσης σε δευτερεύουσα μνήμη παρά σε κύρια (π.χ. εκατό φορές περισσότερο).

Όταν ένας υπολογιστής εξυπηρετεί ένα μεγάλο αριθμό διεργασιών, τα προγράμματα και τα δεδομένα όλων δε χωρούν στην κύρια μνήμη. Τότε επιστρατεύεται η δευτερεύουσα μνήμη για να βοηθήσει: τα προγράμματα και τα δεδομένα ορισμένων διεργασιών κρατούνται στη δευτερεύουσα μνήμη, και κάθε φορά που είναι η σειρά μιας τέτοιας διεργασίας να εκτελεστεί, τότε μόνο φορτώνονται στην κύρια μνήμη. Για να απελευθερωθεί όμως χώρος στην κύρια μνήμη για αυτά, πρέπει κάποια άλλη διεργασία να μεταφερθεί με τη σειρά της στη δευτερεύουσα μνήμη.

Η διαδικασία αυτή ονομάζεται ανταλλαγή (swapping) και δημιουργεί σοβαρές χρονικές καθυστερήσεις στην εκτέλεση των διεργασιών, εξαιτίας της συνεχούς λειτουργίας της δευτερεύουσας μνήμης. Ο χρόνος που απαιτεί μια διεργασία για να εκτελεστεί είναι το άθροισμα του πραγματικού χρόνου εκτέλεσής της στην ΚΜΕ, του χρόνου που απαιτήθηκε για τις μεταφορές της μεταξύ κύριας και βοηθητικής μνήμης και του χρόνου για Ε/Ε. Για να είναι η λειτουργία του υπολογιστή αποδοτική απαιτείται πιο πολύπλοκη οργάνωση της ανταλλαγής δεδομένων μεταξύ κύριας και δευτερεύουσας μνήμης.