Bei der Benutzung von virtuellen Speichern müssen die virtuellen Adressen in physische Adressen umgewandelt werden. Damit die Adressübersetzung nicht unnötig viele Speicherzugriffe benötigt, wie es bei der Verwendung von Seitentabellen der Fall ist, benutzt man in virtuellen Speichern Vorgriffspuffer für die Adressenkonvertierung. Diese Vorgriffspuffer heißen Translation Lookaside Buffer (TLB) und fungieren als Zwischenspeicher für die Adresstabellen.

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Wenn ein Programm einen Speicherzugriff vornimmt, wird die virtuelle Adresse zum TLB-Puffer gesendet. Dieser stellt fest, ob er die virtuelle Adresse gespeichert hat und sie in die physische Adresse konvertieren kann. Die in die physische Adresse übersetzte virtuelle Adresse wird dann dem Programm zum Speicherzugriff zur Verfügung gestellt.