在之前的《Linux内存管理》文章中，我们大致讲解了Linux内存管理的架构和映射过程。当然内存管理是一个复杂的模块。它涉及硬件和复杂软件算法的交互。在这篇文章中，我们将解释硬件原理和分页管理。CPU如何访问内存？答案很简单。通过内存管理单元（MMU），我们先来看一个非常简单的CPU访问内存的流程图：TLB：convertlookasidecache，使用它可以使虚拟地址到物理地址的转换速度大大提高。从上图我们可以清楚的知道CPU、DDR、MMU三者之间的关系。当CPU开启MMU时，所有的访问都是虚拟地址。首先通过MMU将虚拟地址转换为物理地址，然后通过总线访问内存（我们都知道内存挂在总线上）。那么MMU是如何将虚拟地址转换成物理地址的呢？当然，在上一篇文章中，是通过页表来实现的。MMU从页表中找出虚拟地址对应的物理地址是什么，然后访问物理内存。那么理解了上面的问题之后，题目的问题就解决了：什么是页表《CPU如何访问内存的?》？页表是一种特殊的数据结构，它存储了逻辑页和物理页框之间的映射关系，每个进程都有自己的页表。虚拟地址在我们看来是一个整体，其实不然，它是可以拆分的。可以分为：p（页码），可以存放页表的索引；d(offset)，可以在页内进行地址偏移。我们假设页面大小为4KB，页表只有一级，即一级页表。虚拟地址的拆分是这样的：我们来看一下CPU、虚拟地址、页表和物理地址之间的关系。看下图：很简单，你应该看懂了。我们可以发现，如果使用一级页表，每个进程需要维护一个4MB的页表（我们可以算一下，如果是32位平台，地址空间大小为4GB，页面大小为4KB，而每个页表项占用4个字节，所以4GB/4KB*4=4MB）。因为每个进程都有自己的页表，在多进程的情况下，内存消耗简直惊人。所以一级页表是不合理的。有什么办法可以优化吗？答案是肯定的，就是使用多级页表可以节省内存。二级页表是对页表再次分页。又如，逻辑地址分为10位页号p1+10位页号p2+12位页偏移量。让我们看看图片。接入过程如下：
