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当CPU读取数据时，是由内存管理单元（MMU）管理的。MMU位于CPU与物理内存之间，它包含从虚拟地址向物理内存地址转化的映射信息。当CPU引用一个内存位置时，MMU决定哪些页需要驻留（通常通过移位或屏蔽地址的某些位）以及转化虚拟页号到物理页号。
当某个进程读取磁盘上的数据时，进程要求其缓冲通过read()系统调用填满，这个系统调用导致内核向磁盘控制硬件发出一条命令要从磁盘获取数据。磁盘控制器通过DMA直接将数据写入内核的内存缓冲区，不需要CPU协助。当请求read()操作时，一旦磁盘控制器完成了缓存的填写，内核从内核空间的临时缓存拷贝数据到进程指定的缓存中。
用户空间是常规进程所在的区域，该区域执行的代码不能直接访问硬件设备。空间是操作系统所在的区域，该区域能与设备控制器通讯，控制用户区域进程的运行状态。
内存映射文件技术是操作系统提供的一种新的文件数据存取机制，利用内存映射文件技术，系统可以在内存空间中为文件保留一部分空间，并将文件映射到这块保留空间，一旦文件被映射后，操作系统将管理页映射缓冲以及高速缓冲等任务，而不需要调用分配、释放内存块和文件输入/输出的API函数，也不需要自己提供任何缓冲算法。
使用内存映射文件处理存储于磁盘上的文件时，将不必再对文件执行I/O 操作，这意味着在对文件进行处理时将不必再为文件申请并分配缓存，所有的文件缓存操作均由系统直接管理，由于取消了将文件数据加载到内存、数据从内存到文件的回写以及释放内存块等步骤，使得内存映射文件在处理大数据量的文件时能起到相当重要的作用。