Reference
[1] http://blog.chinaunix.net/uid-26983585-id-3364091.html
[2] http://www.cnblogs.com/yaoxiaowen/p/7805661.html
[3] http://www.cnblogs.com/yaoxiaowen/p/7805964.html
物理内存、虚拟内存的概念 [转]
物理内存，在应用中，自然是顾名思义，物理上，真实的插在板子上的内存是多大就是多大了。而在CPU中的概念，物理内存就是CPU的地址线可以直接进行寻址的内存空间大小。比如8086只有20根地址线，那么它的寻址空间就是1MB，我们就说8086能支持1MB的物理内存，及时我们安装了128M的内存条在板子上，我们也只能说8086拥有1MB的物理内存空间。同理我们现在大部分使用的是32位的机子，32位的386以上CPU就可以支持最大4GB的物理内存空间了。
先说说为什么会有虚拟内存和物理内存的区别。正在运行的一个进程，他所需的内存是有可能大于内存条容量之和的，比如你的内存条是256M，你的程序却要创建一个2G的数据区，那么不是所有数据都能一起加载到内存（物理内存）中，势必有一部分数据要放到其他介质中（比如硬盘），待进程需要访问那部分数据时，在通过调度进入物理内存。所以，虚拟内存是进程运行时所有内存空间的总和，并且可能有一部分不在物理内存中，而物理内存就是我们平时所了解的内存条。有的地方呢，也叫这个虚拟内存为内存交换区。关键的是不要把虚拟内存跟真实的插在主板上的内存条相挂钩，虚拟内存它是“虚拟的”不存在，假的啦，它只是内存管理的一种抽象！
那么，什么是虚拟内存地址和物理内存地址呢。假设你的计算机是32位，那么它的地址总线是32位的，也就是它可以寻址0~0xFFFFFFFF（4G）的地址空间，但如果你的计算机只有256M的物理内存0x~0x0FFFFFFF（256M），同时你的进程产生了一个不在这256M地址空间中的地址，那么计算机该如何处理呢？回答这个问题前，先说明计算机的内存分页机制。
计算机会对虚拟内存地址空间（32位为4G）分页产生页（page），对物理内存地址空间（假设256M）分页产生页帧（page frame），这个页和页帧的大小是一样大的，所以呢，在这里，虚拟内存页的个数势必要大于物理内存页帧的个数。在计算机上有一个页表（page table），就是映射虚拟内存页到物理内存页的，更确切的说是页号到页帧号的映射，而且是一对一的映射。但是问题来了，虚拟内存页的个数 > 物理内存页帧的个数，岂不是有些虚拟内存页的地址永远没有对应的物理内存地址空间？不是的，操作系统是这样处理的。操作系统有个页面失效（page fault）功能。操作系统找到一个最少使用的页帧，让他失效，并把它写入磁盘，随后把需要访问的页放到页帧中，并修改页表中的映射，这样就保证所有的页都有被调度的可能了。这就是处理虚拟内存地址到物理内存的步骤。
现在来回答什么是虚拟内存地址和物理内存地址。虚拟内存地址由页号（与页表中的页号关联）和偏移量组成。页号就不必解释了，上面已经说了，页号对应的映射到一个页帧。那么，说说偏移量。偏移量就是我上面说的页（或者页帧）的大小，即这个页（或者页帧）到底能存多少数据。举个例子，有一个虚拟地址它的页号是4，偏移量是20，那么他的寻址过程是这样的：首先到页表中找到页号4对应的页帧号（比如为8），如果页不在内存中，则用失效机制调入页，否则把页帧号和偏移量传给MMU（CPU的内存管理单元）组成一个物理上真正存在的地址，接着就是访问物理内存中的数据了。总结起来说，虚拟内存地址的大小是与地址总线位数相关，物理内存地址的大小跟物理内存条的容量相关。
Linux swap分区的作用 [转]
熟悉linux的同学，应该知道linux有一个swap分区。Swap空间的作用可简单描述为：当系统的物理内存不够用的时候，就需要将物理内存中的一部分空间释放出来，以供当前运行的程序使用。那些被释放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序，这些被释放的空间中的信息被临时保存到Swap空间中，等到那些程序要运行时，再从Swap中恢复保存的数据到内存中。系统总是在物理内存不够时，才进行Swap交换。
你电脑打开了一个音乐播放器，但是也没播放歌曲，然后你几天不关机，也一直没关闭这个音乐播放器，随着运行的程序越来越多，内存快不够用了，所以操作系统就选择将这个音乐播放器的内存状态(包括堆栈状态等)都写到磁盘上的swap区进行保存。这样就腾出来一部分内存供其他需要运行的程序使用。你啥时候想听歌了，就找到了这个音乐播放器程序操作。此时， 系统会从磁盘中的swap区重新读取该音乐播放器的相关信息，送回内存接着运行。
在window下也有类作用的硬盘空间，属于对用户不可见的匿名磁盘空间(在C盘)。
硬盘上的swap交换区，其实就相当于承担了内存的作用(只是速度很慢罢了)。swap交换区起到了扩大内存的作用。所以从某些意义上来讲，swap区也可以叫做虚拟内存，但是这个虚拟内存是字面意思。和从计算机系统的角度来解释的虚拟内存不是一个概念。所以特别注意这一点。因为有些人理解的虚拟内存，就是swap交互区。此虚拟内存非彼虚拟内存，所以明白各自的概念和作用。