虚拟内存是计算机的重要组成部分，负责管理内存地址空间。内存管理单元（MMU）通过系统调用（如mmap）为用户程序分配虚拟内存，确保每个进程有独立的地址空间，提供内存隔离。虚拟内存还用于内存映射I/O，提高读写效率。尽管物理内存有限，虚拟内存允许程序使用交换空间，增强系统灵活性和效率。