页式存储
什么叫“页”
所谓页，就是一块内存，386中页大小是4K，pentium的夜可以是2MB或4MB。本书只讨论页为4K的情况。
引入内存分页的目的是为了实现虚拟存储。
虚拟内存（Virtual Memory） 是指计算机呈现出要比实际拥有的内存大得多的内存量。因此它允许程序员编制并运行比实际系统拥有的内存大得多的程序。这使得许多大型项目也能够在具有有限内存资源的系统上实现。一个很恰当的比喻是：你不需要很长的轨道就可以让一列火车从上海开到北京。你只需要足够长的铁轨（比如说3公里）就可以完成这个任务。采取的方法是把后面的铁轨立刻铺到火车的前面，只要你的操作足够快并能满足要求，列车就能象在一条完整的轨道上运行。这也就是虚拟内存管理需要完成的任务。
逻辑地址、线性地址、物理地址的关系
物理地址(Physical Address)是指出现在CPU外部地址总线上的寻址物理内存的地址信号，是地址变换的最终结果地址。
逻辑地址(Logical Address)是指由程序产生的与段相关的偏移地址部分，常用Seg:Offset来表示，它是相对于你当前进程数据段的地址。只有在Intel实模式下，逻辑地址才和物理地址相等（因为实模式没有分段或分页机制,Cpu不进行自动地址转换）；逻辑也就是在Intel 保护模式下程序执行代码段限长内的偏移地址（假定代码段、数据段如果完全一样）。应用程序员仅需与逻辑地址打交道，而分段和分页机制对您来说是完全透明的。
线性地址(Linear Address)是逻辑地址到物理地址变换之间的中间层。程序代码会产生逻辑地址，或者说是段中的偏移地址，加上相应段的基地址就生成了一个线性地址。
如果启用了分页机制，那么线性地址可以再经变换以产生一个物理地址。
若没有启用分页机制，那么线性地址直接就是物理地址。
分页机制概述
如上图所示，线性地址到物理地址的转换使用两级页表。
第1级叫页目录，存储在一个物理页中，每个表项4字节，对应第2级的一个页表。每个页目录有1024个表项。
第2级是页表，每个表项对应一个物理页。每个页表有1024个表项。
另外从图中还可以知道以下信息：
1)页目录是唯一的，它的地址放在CPU的cr3寄存器中，是进行地址转换的开始点。
2)每一个活动的进程，因为都有其独立的对应的虚似内存（页目录也是唯一的），那么它也对应了一个独立的页目录地址。——运行一个进程，需要将它的页目录地址放到cr3寄存器中，将别个的保存下来。
3)每一个32位的线性地址被划分为三部份，面目录索引(10位)：页表索引(10位)：偏移(12位)
线性地址到物理地址转换步骤：
1)从cr3中取出进程的页目录地址(操作系统负责在调度进程的时候，把这个地址装入对应寄存器)；
2)根据线性地址高十位，在页目录中找到页表的地址；
3)根据线性地址的第12到21位，在页表中找到物理页的起始地址；
4)将页的起始地址与线性地址中低12位相加，得到最终的物理地址；
这个转换过程，应该说还是非常简单地。全部由硬件完成，虽然多了一道手续，但是节约了大量的内存，还是值得的。那么再简单地验证一下：
1)这样的二级模式是否仍能够表示4G的地址；
页目录共有：2^10项，也就是说有这么多个页表
每个目表对应了：2^10页；
每个页中可寻址：2^12个字节；
还是2^32 = 4GB
2)这样的二级模式是否真的节约了空间；
也就是算一下页目录项和页表项共占空间 (2^10 * 4 + 2 ^10 *4) = 8KB。这样正确吗？
按《深入理解计算机系统》中的解释，二级模式空间的节约是从两个方面实现的:
A、如果一级页表中的一个页表条目为空，那么那所指的二级页表就根本不会存在。这表现出一种巨大的潜在节约，因为对于一个典型的程序，4GB虚拟地址空间的大部份都会是未分配的；
B、只有一级页表才需要总是在主存中。虚拟存储器系统可以在需要时创建，并页面调入或调出二级页表，这就减少了主存的压力。只有最经常使用的二级页表才需要缓存在主存中。
值得一提的是，虽然页目录和页表中的项，都是4个字节，32位，但是它们都只用高20位，低12位屏蔽为0——把页表的低12屏蔽为0，是很好理解的，因为这样，它刚好和一个页面大小对应起来，大家都成整数增加。计算起来就方便多了。但是，为什么同时也要把页目录低12位屏蔽掉呢？因为按同样的道理，只要屏蔽其低10位就可以了，不过我想，因为12>10，这样，可以让页目录和页表使用相同的数据结构，方便。
CR3
用于保存页目录表页面的物理地址，因此被称为PDBR。由于目录是页对齐的，所以仅高20位有效，低12 位保留供更加高级的处理器使用。向CR3中装入一个新值时，低12位必须为0；但从 CR3中取值时，低12位被忽略。每当用MOV指令重置CR3的值时，会导致分页机制高速缓冲区的内容无效，用此方法，可以在启用分页机制之前，即把PG 位置1之前，预先刷新分页机制的高速缓存。