现代操作系统中普遍采用虚拟内存管理，该部分即让软件运行在“虚地址”上，与真正访问存储的“实地址”（物理地址）相隔离。

1. 存储管理

存储管理构建虚拟的内存地址，通过MMU（存储管理单元）将虚拟地址转换为物理地址，从而达到隐藏和保护存储器特定页内容，为程序分配连续的存储空间，扩展地址空间，通过合理映射节约物理内存的作用；且各进程不必担心自己使用的地址范围会不会和别的进程冲突，比如两个进程都使用了虚拟地址0x0800，操作系统可以设置MMU的映射项把它们映射到不同的物理地址，它们通过同样的虚拟地址访问不同的物理页面，就不会冲突了

1. 页式存储管理
   操作系统将内存空间分为若干个固定大小的页，并维护虚拟页地址和物理页地址的映射关系（即页表）。虚拟内存地址可表示为虚拟页地址和页内偏移两部分，通过通过查表，即可得到相应物理内存地址。
   在32位系统中，若采用4KB页时，单个完整页表需要1M项，对每个进程维护页表需要相当可观的空间代价，因此页表只能存储于内存中。
    
2. PTE和页表
   PTE由页表中的页和一些有效位组成，也就是说一张张PTE的页组成了页表。
   页是一系列地址的集合，页表是整个虚拟存储器的地址集合。
    
3. MMU
   所有数据请求都需经过MMU来决定存放在RAM内还是大容量存储器内。同时MMU可以控制存储器存取允许，MMU关闭时，虚地址直接输出到物理地址总线。内部包含虚实地址转换单元和从虚实地址的匹配表（即TLB）。
    

4. TLB
   转换旁置缓冲区。若每次进行地址转换时都要先到内存中查询页表，会对CPU性能产生影响，此时可采用TLB实现快速的虚实地址转换。
   TLB也称为页表缓存或快表，借助局部性原理，存储当前处理器中最经常访问的页表，相当于页表的Cache。
   存储的内容包括虚拟地址，物理地址和保护位
    

2. 虚地址转换方法

可根据地址段属性不同分为查表转换和直接转换

• 查表转换
  应用程序使用的主要方式，CPU在访存指令时，根据操作系统给出的映射表来完成虚地址到物理地址的转换

转换过程为：
处理器用地址空间标识符（ASID）和虚拟页号（v*n）在TLB中进行查找匹配；
若命中，则读出其中的物理帧号（PFN）和标志位（Flag），PFN用于和页内偏移组成物理地址，标志位用于判断该访问是否合法，即是否可读，可写，可执行，若非法则发出非法访问异常。
若未命中，则产生TLB缺失异常，此时需要将页表中内容从内存中取出并填入TLB中，即为TLB充填（硬件或软件皆可实现）

• 直接映射
  该方式与直接使用物理地址差别不大，用户态应用程序无法使用直接映射方式