物理內(nèi)存就是你的機(jī)器本身內(nèi)存了（如內(nèi)存條的大小）。物理內(nèi)存就是CPU的地址線可以直接進(jìn)行尋址的內(nèi)存空間大小。比如8086只有20根地址線，那么它的尋址空間就是1MB，我們就說8086能支持1MB的物理內(nèi)存，及時(shí)我們安裝了128M的內(nèi)存條在板子上，我們也只能說8086擁有1MB的物理內(nèi)存空間。同理我們現(xiàn)在大部分使用的是32位的機(jī)子，32位的386以上CPU就可以支持最大4GB的物理內(nèi)存空間了。

虛擬內(nèi)存技術(shù)，即拿出一部分硬盤空間來充當(dāng)內(nèi)存使用，當(dāng)內(nèi)存占用完時(shí)，電腦就會(huì)自動(dòng)調(diào)用硬盤來充當(dāng)內(nèi)存，以緩解內(nèi)存的緊張。比如說當(dāng)電腦要讀取一個(gè)比物理內(nèi)存還要大的文件時(shí)，就要用到虛擬內(nèi)存，文件被內(nèi)存讀取之后就會(huì)先儲(chǔ)存到虛擬內(nèi)存，等待內(nèi)存把文件全部儲(chǔ)存到虛擬內(nèi)存之后，就把虛擬內(nèi)里儲(chǔ)存的文件釋放到原來的目錄里了。

計(jì)算機(jī)的內(nèi)存大小等于實(shí)際物理內(nèi)存容量加上“分頁文件”（就是交換文件）的大小。

RAM 就是高速緩存，通電就具有記憶功能，斷電就失去，也就是運(yùn)行內(nèi)存，就是用來存放臨時(shí)文件，而“內(nèi)存”就是RAM的一種物理硬件，廣義來說兩者也可以說是同一概念。而虛擬內(nèi)存是系統(tǒng)利用硬盤分出來的具有輔助內(nèi)存工作的虛擬RAM，不是硬件，但又依靠硬盤。

內(nèi)存就是RAM。虛擬內(nèi)存并不是把硬盤當(dāng)作內(nèi)存，而是在硬盤上創(chuàng)建的交換文件。

當(dāng)物理內(nèi)存用完后，虛擬內(nèi)存管理器選擇最近沒有用過的，低優(yōu)先級(jí)的內(nèi)存部分寫到交換文件（頁面文件）上，并將需要訪問內(nèi)存的程序的內(nèi)容從頁面文件中換入到物理內(nèi)存。

正在運(yùn)行的一個(gè)進(jìn)程，他所需的內(nèi)存是有可能大于內(nèi)存條容量之和的，比如你的內(nèi)存條是256M，你的程序卻要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)2G的數(shù)據(jù)區(qū)，那么不是所有數(shù)據(jù)都能一起加載到內(nèi)存（物理內(nèi)存）中，勢(shì)必有一部分?jǐn)?shù)據(jù)要放到其他介質(zhì)中（比如硬盤），待進(jìn)程需要訪問那部分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，在通過調(diào)度進(jìn)入物理內(nèi)存。所以，虛擬內(nèi)存是進(jìn)程運(yùn)行時(shí)所有內(nèi)存空間的總和，并且可能有一部分不在物理內(nèi)存中，而物理內(nèi)存就是我們平時(shí)所了解的內(nèi)存條。有的地方呢，也叫這個(gè)虛擬內(nèi)存為內(nèi)存交換區(qū)。關(guān)鍵的是不要把虛擬內(nèi)存跟真實(shí)的插在主板上的內(nèi)存條相掛鉤，虛擬內(nèi)存它是“虛擬的”不存在，假的啦，它只是內(nèi)存管理的一種抽象！

什么是虛擬內(nèi)存地址和物理內(nèi)存地址呢。假設(shè)你的計(jì)算機(jī)是32位，那么它的地址總線是32位的，也就是它可以尋址00xFFFFFFFF（4G）的地址空間，但如果你的計(jì)算機(jī)只有256M的物理內(nèi)存0x0x0FFFFFFF（256M），同時(shí)你的進(jìn)程產(chǎn)生了一個(gè)不在這256M地址空間中的地址，那么計(jì)算機(jī)該如何處理呢？回答這個(gè)問題前，先說明計(jì)算機(jī)的內(nèi)存分頁機(jī)制。

計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)虛擬內(nèi)存地址空間（32位為4G）分頁產(chǎn)生頁（page），對(duì)物理內(nèi)存地址空間（假設(shè)256M）分頁產(chǎn)生頁幀（page frame），這個(gè)頁和頁幀的大小是一樣大的，所以呢，在這里，虛擬內(nèi)存頁的個(gè)數(shù)勢(shì)必要大于物理內(nèi)存頁幀的個(gè)數(shù)。在計(jì)算機(jī)上有一個(gè)頁表（page table），就是映射虛擬內(nèi)存頁到物理內(nèi)存頁的，更確切的說是頁號(hào)到頁幀號(hào)的映射，而且是一對(duì)一的映射。但是問題來了，虛擬內(nèi)存頁的個(gè)數(shù) > 物理內(nèi)存頁幀的個(gè)數(shù)，豈不是有些虛擬內(nèi)存頁的地址永遠(yuǎn)沒有對(duì)應(yīng)的物理內(nèi)存地址空間？不是的，操作系統(tǒng)是這樣處理的。操作系統(tǒng)有個(gè)頁面失效（page fault）功能。操作系統(tǒng)找到一個(gè)最少使用的頁幀，讓他失效，并把它寫入磁盤，隨后把需要訪問的頁放到頁幀中，并修改頁表中的映射，這樣就保證所有的頁都有被調(diào)度的可能了。這就是處理虛擬內(nèi)存地址到物理內(nèi)存的步驟。

什么是虛擬內(nèi)存地址和物理內(nèi)存地址?

虛擬內(nèi)存地址由頁號(hào)（與頁表中的頁號(hào)關(guān)聯(lián)）和偏移量組成。頁號(hào)就不必解釋了，上面已經(jīng)說了，頁號(hào)對(duì)應(yīng)的映射到一個(gè)頁幀。那么，說說偏移量。偏移量就是我上面說的頁（或者頁幀）的大小，即這個(gè)頁（或者頁幀）到底能存多少數(shù)據(jù)。舉個(gè)例子，有一個(gè)虛擬地址它的頁號(hào)是4，偏移量是20，那么他的尋址過程是這樣的：首先到頁表中找到頁號(hào)4對(duì)應(yīng)的頁幀號(hào)（比如為8），如果頁不在內(nèi)存中，則用失效機(jī)制調(diào)入頁，否則把頁幀號(hào)和偏移量傳給MMU（CPU的內(nèi)存管理單元）組成一個(gè)物理上真正存在的地址，接著就是訪問物理內(nèi)存中的數(shù)據(jù)了?？偨Y(jié)起來說，虛擬內(nèi)存地址的大小是與地址總線位數(shù)相關(guān)，物理內(nèi)存地址的大小跟物理內(nèi)存條的容量相關(guān)。

可以認(rèn)為虛擬空間都被映射到了磁盤空間中，（事實(shí)上也是按需要映射到磁盤空間上，通過mmap），并且由頁表記錄映射位置，當(dāng)訪問到某個(gè)地址的時(shí)候，通過頁表中的有效位，可以得知此數(shù)據(jù)是否在內(nèi)存中，如果不是，則通過缺頁異常，將磁盤對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)拷貝到內(nèi)存中，如果沒有空閑內(nèi)存，則選擇犧牲頁面，替換其他頁面。

mmap是用來建立從虛擬空間到磁盤空間的映射的，可以將一個(gè)虛擬空間地址映射到一個(gè)磁盤文件上，當(dāng)不設(shè)置這個(gè)地址時(shí)，則由系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置，函數(shù)返回對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址（虛擬地址），當(dāng)訪問這個(gè)地址的時(shí)候，就需要把磁盤上的內(nèi)容拷貝到內(nèi)存了，然后就可以讀或者寫，最后通過manmap可以將內(nèi)存上的數(shù)據(jù)換回到磁盤，也就是解除虛擬空間和內(nèi)存空間的映射，這也是一種讀寫磁盤文件的方法，也是一種進(jìn)程共享數(shù)據(jù)的方法 共享內(nèi)存