物理内存与虚拟内存（虚拟地址）的区别有哪些
学习啦在线学习网 在存储器里以字节为单位存储信息，为正确地存放或取得信息，每一个字节单元给以一个唯一的存储器地址，称为物理地址(Physical Address)，又叫实际地址或绝对地址。 ，学习啦小编为大家介绍一下物理内存与虚拟内存(虚拟地址)的区别，供大家参考!
物理内存与虚拟内存(虚拟地址)的区别
1、应用中的概念。
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。看机器配置的时候，看的就是这个物理内存。
虚拟内存，这个概念就要稍微了解一下CPU了，^_^，只是稍微，毕竟我们现在谈的是应用中的概念。我们应该知道，对于一般的32位CPU，有32根地址线，那么它的寻址空间就是4GB。也就是说，如果没有其他的限制，我们的主板上最大可以安装4GB的物理内存。哈哈，一般的机器是不会装那么多物理内存的，大把的银子啊，性价比可合不上。程序员可不管这个，我们对CPU编程，不能一台机器根据你物理内存的大小我编一个程序吧?那也太原始社会了吧。所以程序员都是直接使用的4GB的奢侈的进程空间(或许，不应该用奢侈这么短视的词。曾几何时，128M的物理内存也是我们不可想象的呢?)。这怎么办?总不能不用那些程序了吧。好吧，这个问题交给OS去解决吧。这样，OS就提出了一个虚拟内存的概念。就是进程、用户、不必考虑实际上物理内存的限制，而直接对4GB的进程空间进行寻址。如果所寻址的数据实际上不在物理内存中，那就从“虚拟内存”中来获取。这个虚拟内存可以是一个专门文件格式的磁盘分区(比如linux下的swap分区)，也可以是硬盘上的某个足够大的文件(比如win下的那个i386文件，好像是这个名字)。物理内存中长期不用的数据，也可以转移到虚拟内存中。这样的交换由OS来控制，用户看起来就好像物理内存大了一样。有了虚拟内存的概念，我们就可以自由的使用4GB的进程空间了。但是，前提是你的硬盘由足够的空间，而且你舍得划分出(4GB-物理内存)大的虚拟内存空间来。^_^。一般情况下，虚拟内存的大小，各个OS也进行了限制(比如linux的swap分区的大小，win下也可以调整虚拟内存文件的大小和位置)。所以，我们程序所能使用的存储空间大小就是：物理内存+虚拟内存。
2、CPU中的概念。
学习啦在线学习网 物理内存，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，那它的寻址空间就是1MB。我们就说8086能支持1MB的物理内存。即使我们安装了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32位的386以上CPU，就可以支持最大4GB的物理内存空间了。
学习啦在线学习网 虚拟内存，这便是一个和CPU的寻址方式有关的一个概念了。x86体系结构中，为了更好的管理内存空间，采用分段的方式来对内存进行寻址。比如8086就用两个字节的段基地址和两个字节的偏移地址来寻址整个可以寻址的内存空间，即：0000:0000方式(具体怎么计算出实际的地址，参见各种汇编教材)。这样，对整个1MB的物理内存空间寻址是没有问题了。可是，用这种方式，最大可以寻址到10FFEF这个地址。这超出了20根地址线的地址的FFEF大小的空间，就可以说是8086的虚拟内存了，所以可以说8086的虚拟内存地址空间可以达到10FFEF。^_^，具体怎么使用和看待这段内存，还取决于A20线的选通与否了，这是另外的话题了。同样的道理，386以上的CPU，由于在保护模式下使用了GDT和LDT，将段的定义放到了内存中，从而可以使用16位的段地址和32位的偏移地址。这样算来，386以上的CPU的虚拟内存地址空间就可以达到64TB了。真是大的惊人，看来，这么大的地址空间，一时还不能被软件的发展淘汰。
3、零碎的叫法。
零碎的叫法常常来自与相对感觉深奥诙涩的虚拟内存概念。物理的东西，人们大多不去碰它，毕竟是实实在在存在的。而虚拟内存就经常有别冒名顶替的。“一个进程有4个GB的虚拟内存”这样的说法屡见不鲜，其实，这是混淆了4GB的进程地址空间和虚拟内存这两个概念。也算令一种解释吧，毕竟那4个GB也是见不着影的，也是虚拟的。
虚拟内存:
学习啦在线学习网 虚拟内存指在硬盘中开辟出的、用于辅助物理内存交换数据的那部分空间，在WINDOWS中可以指定其大小，也可以让WINDOWS自动调节。
学习啦在线学习网 进入“控制面板/系统/高级/性能/设置/高级/虚拟内存/更改”，来到虚拟内存设置窗口，首先确定你的页面文件在哪个驱动器盘符，然后将别的盘符驱动器的页面文件全部禁用。建议你把它是设置到其他分区上，而不是默认的系统所在的分区，这样可以提高页面文件的读写速度，有利于系统的快速运行。根据微软的建议，页面文件应设为内存容量的1.5倍，但如果你的内存比较大，那它占用的空间也是很可观的，所以，建议如果内存容量在256MB以下，就设置为1.5倍，最大值和最小值一样，如果在512MB以上，设置为内存容量的一半完全可行。
交换区:
一块内存区域或硬盘区域，用来处理数据交换.
Windows内存管理之虚拟地址到物理地址的映射
学习啦在线学习网 Win32通过一个两层的表结构来实现地址映射，因为每个进程都拥有私有的4G的虚拟内存空间，相应的，每个进程都有自己的层次表结构来实现其地址映射。
学习啦在线学习网 第一层称为页目录，实际就是一个内存页，Win32的内存页有4KB大小，这个内存页以4个字节分为1024项，每一项称为“页目录项”(PDE);
第二层称为页表，这一层共有1024个页表，页表结构与页目录相似，每个页表也都是一个内存页，这个内存页以4KB的大小被分为1024项，页表的每一项被称为页表项(PTE)，易知共有1024×1024个页表项。每一个页表项对应一个物理内存中的某一个“内存页”，即共有1024×1024个物理内存页，每个物理内存页为4KB，这样就可以索引到4G大小的虚拟物理内存。
如下图所示(注下图中的页目录项的大小应该是4个字节，而不是4kB)：
Win32提供了4GB大小的虚拟地址空间。因此每个虚拟地址都是一个32位的整数值，也就是我们平时所说的指针，即指针的大小为4B。它由三部分组成，如下图：
这三个部分的第一部分，即前10位为页目录下标，用来寻址页目录项，页目录项刚好1024个。找到页目录项后，找对页目录项对应的的页表。第二部分则是用来在页表内寻址，用来找到页表项，共有1024个页表项，通过页表项找到物理内存页。第三部分用来在物理内存页中找到对应的字节，一个页的大小是4KB，12位刚好可以满足寻址要求。
具体的例子：
假设一个线程正在访问一个指针(Win32的指针指的就是虚拟地址)指向的数据，此指针指为0x2A8E317F,下图表示了这一个过程:
学习啦在线学习网 0x2A8E317F的二进制写法为0010101010_0011100011_000101111111，为了方便我们把它分为三个部分。
学习啦在线学习网 首先按照0010101010寻址，找到页目录项。因为一个页目录项为4KB，那么先将0010101010左移两位，001010101000(0x2A8)，用此下标找到页目录项，然后根据此页目录项定位到下一层的某个页表。
然后按照0011100011寻址，在上一步找到页表中寻找页表项。寻址方法学习啦在线学习网与上述方法类似。找到页表项后，就可以找到对应的物理内存页。
学习啦在线学习网 最后按照000101111111寻址，寻找页内偏移。
上面的假设的是此数据已在物理内存中，其实判断访问的数据是否在内存中也是在地址映射过程中完成的。Win32系统总是假设数据已在物理内存中，并进行地址映射。页表项中有一位标志位，用来标识包含此数据的页是否在物理内存中，如果在的话，就直接做地址映射，否则，抛出缺页中断，此时页表项也可标识包含此数据的页是否在调页文件中(外存)，如果不在则访问违例，程序将会退出，如果在，页表项会查出此数据页在哪个调页文件中，然后将此数据页调入物理内存，再继续进行地址映射。为了实现每个进程拥有私有4G的虚拟地址空间，也就是说每个进程都拥有自己的页目录和页表结构，对不同进程而言，即使是相同的指针(虚拟地址)被不同的进程映射到的物理地址也是不同的，这也意味着在进程之间传递指针是没有意义的。
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