物理内存指的是计算机中实际存在的硬件内存。物理内存是计算机用于存储运行中程序和数据的实际内存资源，操作系统和应用程序最终都必须使用物理内存来执行；

虚拟内存是操作系统提供的一种内存管理技术，它使得应用程序认为自己有连续的、独立的内存空间，而实际上，这个虚拟内存可能部分存储在物理内存上，部分存储在 磁盘（如硬盘的交换分区或页面文件） 中。

虚拟内存使用的是逻辑地址，它与实际的物理内存地址不同，必须经过地址转换才能映射到物理内存。

映射：操作系统将虚拟内存划分为多个页（分页），并通过页表映射到物理内存；如果物理内存不够，会基于页面置换算法将暂时不用的页面置换到磁盘的交换区。

分页 vs 分段

	分页	分段
切割标准	切的是虚拟地址空间（按固定大小机械切分），同时物理内存也被切成等大的帧——两边单位一致	切的是程序的逻辑地址空间（代码/数据/堆/栈各有名字和边界） 在纯段式系统里，它就是进程的虚拟地址空间；但物理内存那边并不跟着切段，而是给每个段动态分配一段可变长的连续区域——这正是分段产生外部碎片的原因
定位方式	按"大小"切地址空间（一维） 分页时地址写成"页号 + 偏移"，看着像两个字段， 但它们能拼回一个连续整数： 地址 = 页号 × 页大小 + 偏移	分段是按"语义"切地址空间（二维） 分段时，段号不是地址空间的延续： 段 0（代码）、段 1（数据）、段 2（堆栈）在物理内存里不相邻、长度各不相同； 每个段内部都从 0 开始偏移——所以"偏移 5"到底是哪个段的第 5 个字节？不知道段号就完全无法定位。 于是地址必须写成 (段号, 段内偏移) 两个独立坐标，且物理地址要靠段表先查出基址再相加
大小	页等大	段可变
可见性	透明 （页可能被打散、换出——程序毫无察觉）	可见 （段是真实存在的结构单元，谁都能看见）
利用情况	内部碎片	外部碎片

定位：

碎片

页表

访问分页系统中内存数据需要两次的内存访问 ：一次是从内存中访问页表，从中找到指定的物理页号，加上页内偏移得到实际物理地址，第二次就是根据第一次得到的物理地址访问内存取出数据。

多级页表

多级页表（Multilevel Page Table）是一种内存管理技术，用于在虚拟内存系统中高效地管理和转换虚拟地址到物理地址。它通过分层结构减少页表所需的内存开销，以解决单级页表在大地址空间中的效率问题。

快表——TLB（Translation Lookaside Buffer，翻译后备缓冲区）

页表放在内存里，多级页表一次翻译最多要额外访存 4 次，而加入快表的设计后，一次访存的完整流程为：

1. CPU 发出虚拟地址，MMU 拆出 VPN，先查 TLB；

1. 命中（≈99%）：直接拿到 PFN，拼上偏移得到物理地址，1 次访存搞定；

1. 未命中（≈1%）：硬件发起 Page Walk，逐级查四级页表（最多 4 次额外访存），查到的表项回填 TLB，下次就命中了；

1. 若页表项有效位为 0，才进一步触发缺页中断去找磁盘。

缺页中断

当一个程序访问的页（页面）不在物理内存中时，就会发生缺页中断。操作系统需要从磁盘上的交换区（或页面文件）中将缺失的页调入内存。

页面置换算法

页面置换算法的目标是最小化缺页中断的次数，常见的页面置换算法有最佳⻚⾯置换算法（OPT）、先进先出置换算法（FIFO）、最近最久未使⽤的置换算法（LRU）和时钟页面置换算法等。