在计算机系统中，物理内存是一种有限的资源，即使该系统支持内存扩展（多插几根内存条），但是对于内存的安装也有最大限制。物理内存不一定是连续的，它可以作为一个不同地址的集合进行访问； 此外，不同的CPU架构，甚至相同架构的不同实现，对于查看这些范围的地址也是不一样的。

       基于以上原因，使得直接使用物理内存变得非常复杂，为了降低复杂度，虚拟内存应运而生。

       应用程序通过虚拟内存抽象了物理内存的细节，只允许在物理内存中保留需要的信息，并且提供了一种在不同进程间的数据保护和数据共享机制。

       通过虚拟内存，每个物理内存的访问都通过一个虚拟地址，当CPU从系统内存中读取（或写入）指令时，它通过MMU**，将指令中编码的虚拟地址转化为内存控制器所能理解的物理地址。**

       系统的物理内存被分为段或页，页的大小取决于特定的架构实现。有些架构支持根据配置值来指定页的大小。

       每个物理内存业都可以被映射为一个或多个虚拟内存页，这些映射关系保存在页表中，它是一个多维的数据集合，通过它可以将程序使用的虚拟内存地址转换为物理内存地址。

       在页表中，最低维度指向应用程序实际使用内存页的物理地址，较高维度包含较低维护内存页的物理地址，在寄存器中包含了一个指向最高维护的指针。当CPU执行地址转换时，首先它通过这个寄存器来访问最高维，然后通过虚拟地址的高位在顶层中找到访问下一级别的指针，以此类推，直到页表的最低维，最终找到物理地址。