本章說明Linux的內存管理特征，即虛擬內存和磁盤緩存。描述系統管理員應該考慮的東西、工作和目的。
什麼是虛擬內存? Linux支持虛擬內存, 就是使用磁盤作為RAM的擴展，使可用內存相應地有效擴大。核心把當前不用的內存塊存到硬盤，騰出內存給其他目的。當原來的內容又要使用時，再讀回內存。這對用戶全透明：運行於Linux的程序只看到大量的可用內存而不甘心哪部分在磁盤上。當然，讀寫硬盤比真的內存慢(慢千倍)，所以程序運行較慢。用做虛擬內存的這部分硬盤叫 對換空間。
Linux可以使用文件系統中的普通文件或單獨的分區作為對換空間。對換分區更快，但對換文件更易於改變大小(無須對硬盤重分區)。如果知道要多少對換空間，應該用對換分區；如果不能確認，可以先用對換文件，用一段時間後再根據所需空間建立對換分區。
Linux允許同時使用多個對換分區和/或對換文件。即如果偶爾需要更多的對換空間，可以隨時建立一個額外的對換文件。
產生對換空間 對換文件是普通文件，對核心沒有什麼特別的。唯一不同是它沒有孔，用 mkswap 准備。必須在本地盤上，不能在通過NFS mount的文件系統中。
關於孔，是重要的。對換文件保留了磁盤空間，使核心能快速對換出一頁，而不必經過如文件的定位磁盤扇區的全部事情。核心只用分配給這個文件的所有扇區。由於文件中的孔意味著沒有為文件中這個位置分配磁盤扇區，這對核心使用不利。
產生沒有孔的對換文件的一個好辦法是通過如下命令：
$ dd if=/dev/zero of=/extra-swap bs=1024 count=1024
1024+0 records in
1024+0 records out
$
/extra-swap 是對換文件名，大小由count=給出. 大小最好是4的倍數，因為核心寫出的內存頁是4KB。如果不是4的倍數，最後那幾KB將不可用。
對換分區也沒什麼特別。就象產生其他分區一樣產生；唯一的不同是它作為原始分區使用，即沒有任何文件系統，最好將對換分區標記為類型82(Linux swap)，雖然這對核心沒有影響，但這使分區列表更清晰。
產生對換文件或對換分區後，需要寫個標記起用它，這包括核心要用的一些管理信息。命令是 mkswap , 用法如下：
$ mkswap /extra-swap 1024
Setting up swapspace, size = 1044480 bytes
$
注意對換空間現在還沒用，它存在，但核心還沒用它提供虛擬內存。
請一定小心使用mkswap , 因為它不檢查文件或分區是否被其他東西使用。 你可能用mkswap 很容易地覆蓋了重要文件和分區! 幸好，你只需在你安裝系統時使用mkswap 。
Linux內存管理限制了每個對換空間約為127MB(由於技術原因，實際限制是127.6875MB)。 可以同時使用最多16個對換空間，總計差不多2GB。
高速緩存
與存取(真正的)內存相比，從磁盤讀是很慢的 另外，在相對短的一端時間裡，多次讀硬盤相同的部分是很常見的。例如，你可能先讀了一封電子郵件，然後回復時又將它讀入編輯器，然後復制它到一個文件夾時又用郵件程序讀它。或者，考慮命令ls 可能被系統上的很多用戶多麼頻繁地使用。只從磁盤讀一次信息，並保持在硬盤中，知道不再需要，除了第一次讀，其他都會較快。這就叫磁盤緩存disk buffering，用於此目的的內存叫buffer cache。
不幸的是，由於內存是有限且缺乏的資源，buffer cache一般不會足夠大(大到能夠裝下所有人可能用到的數據)。當cache滿時，最長時間不用的數據將被丟棄，內存釋放給最新的數據。
磁盤緩沖也用於寫操作。要寫的數據經常馬上又被讀(例如一個源代碼文件保存到文件中後又被編譯器讀出)，所以將要寫的數據放在緩沖裡是個好主意。另外，只將數據放如cache而不馬上寫到磁盤，寫操作的程序執行速度更快。寫操作然後可以在後台完成，而不降低其他程序的速度。
許多操作系統有buffer caches (即使名稱不同),但並非都根據上述原理。有些是透寫write-through: 數據馬上寫到磁盤(當然也同時寫到cache) 不馬上寫的cache叫回寫write-back。回寫比透寫更有效，但也更容易出錯：如果系統崩潰，或電源突然掉電，或軟盤在cache回寫前被取出，那麼cache中改變的數據將丟失。這可能意味著文件系統is not in full working order, 可能由於未寫數據包含了系統記錄信息的重要的變化。
因此，千萬不要不經過正常的關閉過程直接關閉電源(見6章), 或沒有unmount就取出軟盤(如果是mount的)，或什麼程序還在用著軟盤，或軟盤燈還在閃。 sync 命令刷新緩沖，即強制將所有未寫數據寫回磁盤，如果要確保所有數據安全回寫，可以用它。傳統的UNIX系統中，有個update 程序在後台運行，它每30秒運行一次 sync ，所以通常無須使用sync 。 Linux有一個另外的守侯程序bdflush ，它克服了sync 有時因磁盤I/O負荷太重(因為頻繁的操作)而導致有時系統突然呆住的問題。
Linux下，bdflush 由update 啟動。一般無須考慮它，但如果bdflush 偶爾因為什麼原因死了，核心會給出警告，此時應該手工啟動它(/sbin/update )。
cache並不真正緩沖文件，而是塊，就是磁盤I/O的最小單元(Linux下，一般是1kB)。這樣，所有的目錄、超級塊、其他文件系統記錄數據和無文件系統磁盤都可以被緩沖。
cache的效果決定於其大小。太小的cache幾乎無用；它只能cache很少的數據，而可能在被重用前就被清除了。大小有賴於有多少數據被讀寫，相同的數據的存取頻度。唯一的方法是實驗。
如果cache是固定大小，那麼不應該太大，否則，會由於空閒內存空間太小而使用swap(也很慢)。為了最有效地使用真實內存，Linux自動使用所有空閒內存作為buffer cache，當程序需要更多內存時，自動減少cache。
Linux下，對cache使用無須做任何工作，它完全是自動的。除了要正常關閉系統和取出軟盤，無須關心cache。
