Linux支持多种硬件体系结构，因此Linux必须采用通用的方法来描述内存，以方便对内存进行管理。为此，Linux有了内存节点、分区、页框的概念。
内存节点：主要依据CPU访问代价的不同而划分。多CPU下环境下，本地内存和远端内存就是不同的节点。即使在单CPU环境下，访问所有内存的代价都是一样的，Linux内核依然存在内存节点的概念，只不过只有一个内存节点而已。内核以struct pg_data_t来描述内存节点。
内存分区（ZONE）：Linux对内存节点再进行划分，分为不同的分区。内核以struct zone来描述内存分区。通常一个节点分为DMA、Normal和High Memory内存区。
DMA内存区：即直接内存访问分区，通常为物理内存的起始16M。主要是供一些外设使用，外设和内存直接访问数据访问，而无需系统CPU的参与。
Normal内存区：从16M到896M内存区。
HighMemory内存区：896M以后的内存区。
896M是个分界点，低于这个界限的称为low memory，高于这个界限的称为high memory。low memory包含了ZONG_NORMAL+ZONE_DMA。
32位Linux虚拟内存空间为0-4G，其中0-3G用于用户态，3G-4G用于内核态。其中相当于内核态又分为3G-3G+896M 和3G+896M-4G 这两个部分，其中最后的128M划分到了high memory，为什么要这样设计？原因是低内存区页表的映射关系是固定的，系统初始化时就建立了，内核空间本来1G就小，还不灵活，当然不行，所以留出128M来做两件事：1.这部分空间可以通过页表操作映射到高端物理地址，2.连续的虚拟地址空间可以映射到非连续的物理内存。这在没有大段连续的空闲物理地址时，是非常重要的。
x86-32上分区总结如下:
页框：操作系统内存管理方式有：段式、页式、段页式。Linux采用页式内存管理，页是物理内存管理的基本单位，每个内存分区又由大量的页框组成。内核以struct page来描述页框。页框有很多属性，这些属性描述了这个页框的状态、用途等，例如是否被分配。
三者之间的关系如下图所示：
介绍完节点、分区和页框关系后，我们接着再看看页、页表、页框的关系：
我们知道，CPU并不是直接访问物理内存地址，而是通过虚拟地址空间来间接的访问物理内存地址。操作系统为每一个正在执行的进程分配的一个虚拟地址空间（逻辑地址），在32位机上，其范围从0 ~ 4G-1。操作系统通过将虚拟地址空间和物理内存地址之间建立映射关系，让CPU间接的访问物理内存地址。
页：将进程分配的虚拟地址空间划分的块，对应的大小就叫页面大小。
页框：将内存物理地址划分的块。
页和页框二者一一对应，一个页放入一个页框，（理论上）页的大小和页框的大小相等。
页表：操作系统通过维护一张表，这张表上记录了每一对页和框的映射关系，这个表即页表。页表被放在物理内存中，由操作系统维护。
三者关系关系如下图所示：
两个小例子来捋下他们之间的关系：
一、计算页表占用的内存大小：
已知条件：逻辑地址32位、页面大小4KB、页表项大小4B，按字节编址。
首先 32 位的虚拟地址可表示的进程大小应该是2^32B = 4GB（暂时别去想页号P占多少位，W占多少位）。根据页的定义和页面大小的定义将进程进行分页：
页面的数目为：2^20页， 所以页表就需要4B*2^20 = 4MB的空间存储。
二、物理地址访问流程分析
首先通过计算得到CPU访问的虚拟地址，虚拟地址是由页表号+业内偏移地址组成，把这个地址传给页表寄存器即MMU，它对应到物理地址的页框号，访问物理地址找到框的起始地址，然后加上偏移，访问最终物理地址。
注意，每个进程都有页表，页表起始地址和页表长度的信息在进程不被CPU执行的时候，存放在其PCB内。
按照上述的过程，可以发现，CPU对内存的一次访问动作需要访问两次物理内存才能达到目的。
为了提升效率，为了提高CPU对内存的访问效率，在CPU第一次访问内存之前，加了一个快速缓冲区寄存器TLB(Translation Lookaside Buffer)，TLB是MMU的核心部件，它缓存少量的虚拟地址与物理地址的转换关系，是转换表的Cache，俗称“快表”。当TLB中没有缓冲对应的地址转换关系时，需要通过对内存中转换表（大多数处理器的转换表为多级页表）的访问来获得虚拟地址和物理地址的对应关系，引出MMU的另一核心部件TTW（TranslationTable walk）。TTW成功后，结果应写入TLB中。TLB里面存放了近期访问过的页表项。当CPU发起一次访问时，先到TLB中查询是否存在对应的页表项，如果有就直接返回了。整个过程只需要访问一次内存。如图：
这种方式极大的提高了CPU对内存的访问效率。然而这样的方式还是存在弊端，在物理内存中需要拿出至少1M的连续的内存空间来存放页表。注意关键字不是1M，而是连续的。
解决办法是可以通过多级页表的方式，将页表分为多个部分，分别存放，这样就不要求连续的整段内存，只需要多个连续的小段内存即可。
参考：
https://www.cnblogs.com/youngerchina/p/5624516.html
https://blog.csdn.net/displayMessage/article/details/80905810
http://www.it610.com/article/3744890.htm
