将内存分为一个个大小相等的分区（比如：每个分区4KB），每个分区就是一个”页框“，或称”页帧”、“内存块”、“物理块”。 每个页框有一个编号，即“页框号”（或者“内存块号”、“页帧号”、“物理块号”）页框号从0开始。
将用户进程的地址空间页分为与页框大小相等的一个个区域，称为“页”或“页面“。每个页面也有一个编号，即”页号”，页号也是从0开始。
如何实现地址的转换
- 要计算出逻辑地址对应的页号
- 要知道该页号对应页面在内存中的起始地址
- 要算出逻辑地址在页面内的“偏移量”
- 物理地址 = 页面始址 + 页内偏移量
如何计算
- 页号 = 逻辑地址 / 页面长度 （取除法的整数部分）
- 页内偏移量 = 逻辑地址 \% 页面长度 （取余）
- 页面在内存中的起始位置 = 内存块的块号 * 内存块的大小
页表
为了能知道进程的每个页面在内存种存放的位置，操作系统要为每个进程建立一张页表
- 一个进程对应一张页表
- 进程的每一页对应一个页表项
- 每个页表项由“页号”和“块号”组成
- 页表记录进程页面和实际存放的内存块之间的对应关系
- 在内存中，页表项的长度是相同的，页号是”隐含“的
内存块的起始地址 = 内存块的块号 * 内存块大小
易混概念
- 页表长度：这个页表中总共有几个页表项，即总共有几个页
- 页表项长度：每个页表项占多大存储空间
- 页面大小：一个页面占多大的存储空间
基本地址变换机制
基本地址变换机构可以借助进程的页表将逻辑地址转换为物理地址。
通常会在系统中设置一个页表寄存器（PTR），存放页表在内存中的起始地址F 和 页表长度M。
进程未执行时，页表的始址 和 页表长度 放在进程控制块（PCB）中，当进程被调度时，操作系统内核会把它们放到页表寄存器中。
地址变换过程
- 根据逻辑地址算出页号、页内偏移量
- 页号的合法性检查（与页表长度对比）
- 若页号合法，再根据页表起始地址、页号找到对应页表项 （CPU第一次访问内存：查页表）
- 根据页表项中记录的内存块号、页内偏移量 得到最终的物理地址
- 访问物理内存对应的内存单元 （CPU第二次访问内存：访问目标内存单元）
具有快表的地址变换机构
什么是快表
快表，又称联想寄存器（TLB），是一种访问速度比内存快的多的高速缓冲存储器，用来存放当前访问的若干页表项，以加速地址变换的过程。与此对应，内存中的页表常称为慢表。
有点类似于Cache，当CPU要将逻辑地址转换为物理地址中时，先会去TLB中找这个页号对应的内存块号，如果没找到的话再去内存中的页表找这个页号对应的内存块号，并且会将内存中页表的这个页表项复制到TLB中。
局部性原理
- 时间局部性：如果执行了程序中的某条指令，那么不久后这条指令很可能再次执行；如果某个数据被访问过，不久后该数据很可能再次被访问。（因为程序中存在大量的循环）
- 空间局部性：一旦程序访问了某个存储单元，在不久之后，其附近的存储单元也很有可能被访问。（因为很多数据在内存中都是连续存放的）
引入快表后，地址的变换过程
- CPU给出逻辑地址，由某个硬件算得页号、页内偏移量，将页号与快表TLB中的所有页号进行比较。
- 如果找到匹配的页号，说明要访问的页表项在快表中有副本，则直接从中取出该页对应的内存块号，再将内存块号与页内偏移量拼接形成物理地址，最后，访问该物理地址对应的内存单元。因此，若快表命中，则访问某个逻辑地址仅需要一次访存即可。
- 如果没有找到匹配的页号，则需要访问内存中的页表，找到页面存放的内存块号，再将内存块号与页内偏移量拼接形成物理地址，最后访问该物理地址对应的内存单元。因此，若快表未命中，则访问某个逻辑地址需要两次访存（注意：在找到页表项后，需要将该页表项放入快表中，以便以后可能的再次访问。但如果快表已满，则需要按照一定的算法对旧的页表项进行替换）
两级页表
单极页表存在什么问题？如何解决
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问题一：页表必须连续存放，因此当页表很大时，需要占用很多个连续的页框
当某个进程占用内存较大时候，将会使用到很多页，也就会在页表中有很多页表项，而查询页表的方法（页表项的位置 = 页表始址 + K*页表项大小）需要所有的页表项都连续存放。 这样将占用较大的一块连续内存存放页表，这将失去了内存中离散存放的优点。
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问题二：没有必要让整个页表常驻内存，因为进程在一段时间内可能只需要访问几个特定的页面
根据局部性原理，很多时候，进程在一段时间内只需要访问某几个页面就可以正常运行了。因此没有必要让所有的整个页表都常驻内存。
问题一的解决办法:
创建页表的页表，即页目录表，又称顶级页表、外层页表，原来的页表称为二级页表，将二级页表中能够满足一个页面大小数量的页表项当作一个页面，并将此页面的页表项存放到页目录表中。
问题二的解决办法：
可以在需要访问页面时才把页面调入内存（虚拟存储技术）。可以在页表项中增加一个标志位，用于表示该页面是否已经调入内存。 若想访问的页面不在内存中，则产生缺页中断（内中断），然后将目标页面从外存中调入内存。
两级页表问题需要注意的几个细节
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采用多级页表机制，则各级页表的大小不能超过一个页面。若两级页表不够，可以分更多级。
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两级页表的访存次数分析（假如没有快表机构）
第一次访存：访问内存中的页目录表
第二次访存：访问内存中的二级页表
第三次访存：访问目标内存单元
