内存管理之分页
昨晚读《go语言学习笔记》的时候，看到了内存管理这一章，提到了内存的分页。其实分段与分页在微机接口这课程也学过，只是一直在弄上层的东西，有点儿生疏了，今天有空查了点资料，做了点笔记。
虚拟地址与物理地址
首先假定平台为32位平台。
首先从应用层谈起，在应用层，我们有一个4G的完整的内存空间，我们可以通过对变量的寻址来读写某个变量，对于应用这一层来说，底层的内存管理的确是不可见的，而且对于应用层，也不需要考虑底层的内存到底是什么，只要可读可写就行了。
但是仔细想想，每个进程都有独立的4G的内存空间，那内存哪里够用呢，所以我们使用的这些地址，都属于虚拟地址（逻辑地址），而虚拟地址需要经过某些映射才能获取真正操作的内存，而映射的结果就是物理地址。
分页
上述谈到了某些映射，而分页机制就是属于映射过程中中很重要的一个概念。
刨除其它概念，分页其实也很简单，就是把内存分为4k大小的片，每一片成为一个分页，而我们的寻址，假设只需要寻址到某个页，那么其实只需要20字节。
想要隔离应用之间的内存空间，有很多做法，曾经也有在A程序时间片完成后，将其内存存入硬盘中，然后将程序B的硬盘中的内存内容恢复然后继续执行的做法，当然这么做在现在看来效率是非常低的。
为什么要做内存隔离呢？当程序和程序之间隔离了内存，那么程序无论执行什么，都不会影响别的程序，提高了稳定性，另一方面也不会影响到操作系统的内存空间，系统就会更加的稳定。
如今的内存隔离大部分都是通过一个程序分配一个页表的表，当然听起来有点儿绕，就是二级表，该表内存着的是页表的物理地址。
页表的表，通常占据一个分页，4k大小。其中每一项的大小为4字节，总共有1024项。而其中每个4字节存储的就是页表的物理地址。
上述谈到的存储的4字节物理地址，其实也不尽然，上面已经谈到了，对于分页的寻址，20字节就够了，还有12字节是标志位，可以设定权限控制等等。
页表的结构也差不多，1024项，每项4字节。
然后我们分析下逻辑地址。逻辑地址有32位，而逻辑地址映射到物理地址，就要用到上述谈到的分页表。
首先，逻辑地址是有格式的，高10位是一个索引，可以在上述提到的第一个表中查到页表的物理地址，然后通过这个物理地址，我们可以寻址到页表，4k大小，1024项。次高位的10位也是一个索引，我们可以在页表的1024项中找到对应的4字节内容，而这个内容就是分页的物理地址了，于是我们通过逻辑地址已经找到了分页，但是只是寻找到了这个分页而已，4k中我们可能只需要访问其中的一个字节。
于是我们可以发现我们只是使用了20位而已，还有12位呢，那么12位的可寻址数是多少？对了，就是4k，称作页内偏移。于是我们可以通过这个逻辑地址精确的寻址到任意字节的内存，这就是大概的逻辑地址到物理地址的转换。
虚拟内存
然而程序不可能每一个都会使用4G那么大量的内存，内存不够的情况下，我们往往需要引入虚拟内存。
操作系统常常会将一个程序不经常访问的部分，置换入虚拟内存，假设程序再次访问了这部分内存，那么会引起缺页中断。
当该中断发生时，操作系统会采取置换算法来将虚拟内存中的内容置换入内存区域，这样程序就能继续执行了。
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