該博文參考國嵌視頻和http://www.cnblogs.com/image-eye/archive/2011/07/13/2105765.html，在此感謝作者。
一、地址類型
物理地址：CPU通過地址總線的尋址，找到真實的物理內存對應地址。
邏輯地址：程序代碼經過編譯後出現在 彙編程序中地址。
線性地址（虛擬地址）：在32位CPU架構下，可以表示4G的地址空間，用16進製表示就是0x00000000---0Xffff ffff
他們之間關係？
二、段式管理、頁式管理
2.1段式管理
2.2.1段式管理（16位CPU）
16位CPU內部擁有20位的地址線，它的尋址範圍2^20即1M的內存空間，但是16位CPU用於存放地址的寄存器（IP，sp）只有16位，即只能訪問64K內存空間。
如何使用16地址寄存器訪問1M內存空間？？
爲了能夠訪問1M的內存空間，CPU採用內存分段的管理模式，並在CPU內部加入了段寄存器。16位CPU將1M內存空間分爲若干邏輯段，每個邏輯段的要求如下：
1、 邏輯段的起始地址（段地址）必須是16倍數，即最後4個二進制必須全部爲0
2、 邏輯段的最大容量爲64K（why？因爲16位CPU存放地址寄存器只有16位）
物理地址的形成方式：
由於段地址必須是16倍數，所以值一般形式爲XXXX0H,即前16位二進制是變化的，後四位是固定的0，鑑於段地址的這種特性，可以只保存前16位二進制位來保存整個段基地址，所以每次使用時要段寄存器乘以16得到實際段地址。
邏輯地址=段基地址：偏移地址
其中：段基地址保存到段寄存器中，偏移地址保存另個寄存器中
線性地址= 段基地址*16+偏移地址
2.2.2段式管理（32位CPU）
在32位CPU兩種工作方式：由實模式和保護模式組成。
1、 實模式：內存管理與 16位CPU是一致的。
2、 保護模式：(一般X86運行模式)
段基地址長達32位，每個段的最大容量可達4G，段寄存器的值時段地址的“選擇器”（selecor），用該“選擇器”從內存中得到一個32位的段地址，存儲單元的
物理地址=該段基地址（Base）+段內偏移地址（offset）
2.2頁式管理（分頁管理）
概念
1、 線性地址頁：從管理和效率的角度出發，線性地址被分爲固定長度的組，稱爲頁（page）。例如32位機器，線性地址最大可爲4G，如果用4KB爲頁容量，這樣將線性地址劃分爲2^20個頁。
2、 物理頁：另一類“頁”，稱爲“物理頁”，或者是“頁框、頁幀”。分頁單元把所有的物理內存也劃分爲固定長度的管理單位，它的長度一般與線性地址頁是相同。
如何將兩者之間的映射？通過頁式管理實現映射。
頁式管理具體流程：
說明：
1、 分頁單元中，頁目錄的地址放在CPU的CR3寄存器中，是進行地址轉換的起始點。
2、 每個進程，都有其獨立的虛擬地址空間，運行一個進程，首先需要將它的頁目錄地址放到CR3寄存器中，將其他進程保存下來。
3、 每一個32位的線性地址被劃分三部分：頁目錄索引（10位）:頁表索引（10位）:偏移（12位）
下面是地址轉換的步驟：
第一步：裝入進程的頁目錄地址（操作系統在調度進程時，把這個地址裝入CR3）
第二步：根據線性地址前十位，在頁目錄中，找到對應的索引項 即頁表地址。
第三步：根據線性地址中間十位，在頁表中，找到對應的索引項 即頁的起始地址。
第四步：將頁的起始地址與線性地址最後12位相加，等到物理地址。
1、 這樣的二級模式是否支持尋址4G的物理地址空間？爲什麼？
支持。因爲頁目錄支持尋址2^10個頁表，每個頁表支持尋址2^10個頁，每個頁由2^12=4Kbyte組成，即2^10* 2^10*2^12=4Gbyte滿足。
2、 由上圖物理地址的頁容量多大？有什麼決定的？
在二級模式下，頁容量由線性地址[bit11:0]決定，頁容量=2^12=4Kbyte。
根據上面的分段管理和分頁管理，得出下圖
該圖源於/www.cnblogs.com/image-eye/archive/2011/07/13/2105765.html博客
三、linux內存管理
Linux內核的設計並沒有全部採用intel所提供的段機制，僅僅是有限度使用了分段機制。這不僅簡化了linux內核的設計，而且爲了把linux移植到其他平臺創造了條件，因爲很多RISC處理器並不支持段機制。
爲什麼是linux內核設計有限度使用分段機制？
因爲linux內核中內存管理中：所有的段的基地址均爲0，即每個段的邏輯地址與線性地址保持一致（即邏輯地址的偏移量值與線性線性的地址值相同），而完成利用了分頁機制。
前面介紹的i386的二級頁管理架構，有些CPU使用三級或四級架構。在linux2.6.29內核爲每種CPU提供統一界面，四級頁管理架構，來兼容二級三級 四級管理架構的CPU。四級架構詳見下面：
其中：
1、頁全局目錄（page global directory）：多級頁表的抽象最高層
2、頁上級目錄（page upper directory）：即pud3、頁中間目錄( page middle directory):即pmd 頁表的中間層
4、頁表（page table entry）:pte
5、頁:即具體物理地址
