比真的还大的记忆

大家都想要内存

同时跑的程序，各自都要一个记东西的地方。
可真内存，是个有限的小空间。
要是都想直接占真位置，
位置很快就不够，彼此的地盘还撞上。
等于为了内存，吵起来了。

再加几个程序。真内存的条很快就满、溢出来。

光靠真内存，是应付不过来的。
可又不能叫程序「把内存让出来」。
每个都得能宽宽裕裕地用啊。
操作系统，在这儿耍了个聪明的把戏。

给每个一份「自己的大内存」

操作系统，给每个程序发一份假内存。
又宽，又从第0格干干净净地开始，看着像自己独用。
A 的「第0格」和 B 的「第0格」，其实是不同的地方。
各自只看自己的内存，别人的，看都看不见。
这份自己专属的假内存，就叫虚拟内存。

在程序 A 和 B 间切换。两个都有从第0格起的「我的内存」，各自一份。

两个都从第0格干净地用，真方便。
可假地址，不是真位置呀？
程序说「我的第3格」时，
那句话，由谁、怎么换成真位置呢？

把假地址转到真位置

程序每用一次「我的第3格」，
操作系统和硬件，就悄悄换成真位置。
一张小地图，把「我的3 → 真的27」这样接起来。
A 的「我的0」是真的5，B 的「我的0」是真的40。
同样的假号，真位置不同，所以不会撞上。

点一个假地址。它经过地图，接到真位置。A 和 B 同号也到不同的地方。

地图把假换成真，于是各自安全地分开过。
可把大家的假内存加起来，
可能比真内存大得多。
那么多东西，怎么塞进小小的真内存呢？

比真的还大：不用的挪到硬盘

操作系统的秘密，就是这个。
眼下不用的部分，先挪到慢硬盘待一会儿。
再把眼下要用的部分，放进腾出的位置。
回头那挪走的又要用了，就再取回来。
所以，能用上比真内存还大的内存。

调入一个新部分。真内存满了，不用的就出到硬盘，需要的进来。

又挪出又取回，比真的还大的记忆，就成了。
可硬盘，比真内存慢太多了吧？
每次都跑一趟硬盘，会很憋的。
操作系统，最后还顾上一件事。

常用的，放在近处

操作系统，把常用的部分，留在近处的真内存里。
只把偶尔才用一次的，送去又远又慢的硬盘。
这和在「结构」里见过的缓存，是一个心思。「常用的，放近处。」
所以大多数时候，在快的真内存里就办完了，
跑去硬盘只是偶尔，于是那份慢，几乎感觉不到。

多取几次。常用的留在真内存(近处)，偶尔用的留在硬盘(远处)。

总结一下，虚拟内存，就是把假地址转到真位置、
把不用的送去硬盘、把常用的放近处的，一手好活儿。
靠它，每个进程都觉得自己独用着比真的还大的内存。
可每个只看「自己的位置」、看不见别人的，这一点，
其实就成了把我的和你的分开、守护起来的墙。这是下一个故事。