先看圖表示虛擬地址到物理地址的映射，把兩段與程序運(yùn)行所需要的同等大小的虛擬空間映射到某段物理空間。
例如程序A需要 10MB 內(nèi)存，虛擬地址的范圍是從 0X00000000 到 0X00A00000，假設(shè)它被映射到一段同等大小的物理內(nèi)存，地址范圍從 0X00100000 到 0X00B00000，即虛擬空間中的每一個字節(jié)對應(yīng)于物理空間中的每一個字節(jié)，程序B一樣。
當(dāng)程序A需要訪問 0X00001000 時，系統(tǒng)會將這個虛擬地址轉(zhuǎn)換成實際的物理地址 0X00101000，訪問 0X002E0000 時，轉(zhuǎn)換成 0X003E0000，以此類推。
這種以整個程序為單位的方法很好地解決了不同程序地址不隔離的問題，同時也能夠在程序中使用固定的地址。
優(yōu)勢與問題
地址隔離
如上圖所示，程序A和程序B分別被映射到了兩塊不同的物理內(nèi)存，它們之間沒有任何重疊，如果程序A訪問的虛擬地址超出了 0X00A00000 這個范圍，系統(tǒng)就會判斷這是一個非法的訪問，拒絕這個請求，并將這個錯誤報告給用戶，通常的做法就是強(qiáng)制關(guān)閉程序。
程序可以使用固定的內(nèi)存地址
虛擬內(nèi)存無論被映射到物理內(nèi)存的哪一個區(qū)域，對于程序員來說都是透明的，我們不需要關(guān)心物理地址的變化，只需要按照從地址 0X00000000 到 0X00A00000 來編寫程序、放置變量即可，程序不再需要重定位。
內(nèi)存使用效率問題
以程序為單位對虛擬內(nèi)存進(jìn)行映射時，如果物理內(nèi)存不足，被換入換出到磁盤的是整個程序，這樣勢必會導(dǎo)致大量的磁盤讀寫操作，嚴(yán)重影響運(yùn)行速度，所以這種方法還是顯得粗糙，粒度比較大。
內(nèi)存分頁機(jī)制
我們知道，當(dāng)一個程序運(yùn)行時，在某個時間段內(nèi)，它只是頻繁地用到了一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，也就是說，程序的很多數(shù)據(jù)其實在一個時間段內(nèi)都不會被用到。
以整個程序為單位進(jìn)行映射，不僅會將暫時用不到的數(shù)據(jù)從磁盤中讀取到內(nèi)存，也會將過多的數(shù)據(jù)一次性寫入磁盤，這會嚴(yán)重降低程序的運(yùn)行效率。
現(xiàn)代計算機(jī)都使用分頁（Paging）的方式對虛擬地址空間和物理地址空間進(jìn)行分割和映射，以減小換入換出的粒度，提高程序運(yùn)行效率。
分頁（Paging）的思想是指把地址空間人為地分成大小相等（并且固定）的若干份，這樣的一份稱為一頁，就像一本書由很多頁面組成，每個頁面的大小相等。如此，就能夠以頁為單位對內(nèi)存進(jìn)行換入換出：
- 當(dāng)程序運(yùn)行時，只需要將必要的數(shù)據(jù)從磁盤讀取到內(nèi)存，暫時用不到的數(shù)據(jù)先留在磁盤中，什么時候用到什么時候讀取。
- 當(dāng)物理內(nèi)存不足時，只需要將原來程序的部分?jǐn)?shù)據(jù)寫入磁盤，騰出足夠的空間即可，不用把整個程序都寫入磁盤。
關(guān)于頁的大小
頁的大小是固定的，由硬件決定，或硬件支持多種大小的頁，由操作系統(tǒng)選擇決定頁的大小。比如 Intel Pentium 系列處理器支持 4KB 或 4MB 的頁大小，那么操作系統(tǒng)可以選擇每頁大小為 4KB，也可以選擇每頁大小為 4MB，但是在同一時刻只能選擇一種大小，所以對整個系統(tǒng)來說，也就是固定大小的。
目前幾乎所有PC上的操作系統(tǒng)都是用 4KB 大小的頁。假設(shè)我們使用的PC機(jī)是32位的，那么虛擬地址空間總共有 4GB，按照 4KB 每頁分的話，總共有 2^32 / 2^12 = 2^20 = 1M = 1048576 個頁；物理內(nèi)存也是同樣的分法。
根據(jù)頁進(jìn)行映射
下面我們通過一個簡單的例子來說明虛擬地址是如何根據(jù)頁來映射到物理地址的，請先看下圖：
。。。待續(xù)
