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先阐明下什么是虚拟地址。
Linux 内核给 每个过程 都提供了一个独立的虚拟地址空间，并且这个地址空间是间断的。虚拟地址空间的外部又被分为内核空间和用户空间两局部。不同字长（也就是单个 CPU 指令能够解决数据的最大长度）的处理器，地址空间的范畴也不同。
其中，所有过程的 内核空间，关联的都是雷同的物理内存。过程切换到内核态后，才能够拜访内核空间内存。咱们上面说到的分段只针对用户空间。
有两种形式治理虚拟地址与物理地址之间的关系。
1、段式治理（Segment）：由段抉择子和段内偏移量找到物理地址。
用户空间从低地址到高地址别离是五种不同的内存段。
- 代码段（只读段），包含代码和常量等。
- 数据段，包含全局变量等。
- 堆，包含动态分配的内存，从低地址开始向上增长。
- 文件映射段，包含动静库、共享内存等，从高地址开始向下增长。（本图没有画出）
- 栈，包含局部变量和函数调用的上下文等。栈的大小是固定的，个别是 8 MB。
分段容易呈现碎片，内存替换效率低（不容易换出到磁盘）的问题。为了解决这两个问题，就呈现了内存分页。
2、页式治理（Paging）：虚拟地址分为两局部，页号和页内偏移。
MMU 规定了一个内存映射的最小单位，也就是页，通常是 4 KB 大小。为了解决页表项过多的问题，有多级页表和大页两种形式。
并不是给过程的所有的虚拟内存都会调配物理内存，只有那些理论应用的虚拟内存才调配物理内存。这叫程序的局部性原理。依据此原理，为了进步访问速度，MMU（Memory Manage Unit）里配有一个硬件：TLB（Translation Lookaside Buffer）。用于缓存过程罕用页表。
内存分段和内存分页并不是对抗的，他们组合起来应用，通常称为 段页式内存治理。
- 程序所应用的地址，称为逻辑地址；
- 通过段式内存治理映射的地址，称为虚拟地址（线性地址）；
- 通过页式内存治理将线性地址映射成物理地址。
正文完