存储管理主要解决多道程序（或多个进程）如何合理分配使用内存，以使内存的利用率达到最高；用完后，如何收回这些区域作为新的空闲重新分配；当多道程序（或多个进程）都进入内存后，如何保证它们互不干扰，互不破坏；当程序空间大于内存空间时，如何扩充内存的容量，使得小内存可以运行大作业。用户程序如何与它所在的内存位置对应起来，即地址变换问题，还有多个程序如何与它所在的内存位置对应起来，即地址变换问题，还有多个程序如何共享某个区域的信息等等，都是内存管理要解决的问题。
内存管理是指内存容量得不到根本性的扩充，程序要一次性入内存中一个连续的区，导致内存利用不够充分，有领头未能利用。实存管理技术主要在现有内存用户区内做文章，内存容量得不到扩充，为了使得小内存可以运行大程序，引入了虚拟存储管理技术。其主导思想是，平时将程序数据放在大容量的辅助存储器上，将要执行的部分先调入内存执行，其他部分逐步调入，而不是像实存管理那样将程序装入内存。当需要调入执行的程序时，如果内存已满，就选择暂时可能不执行的程序调出内存到外存，腾出内存区，将需要执行者调入。这样，就像电影院看电影一样，一场一场的来，通过牺牲时间的方法来换取空间。当然要增加一些设施及管理的开销但实际上相当 于扩充了内存的容量。
实现虚拟存储管理技术需要有大容量的辅存、一定容量的主存和类似页表段表的地址变换机构。所以，页式和段式存储管理方法都哭实现虚拟存储技术。虚拟存储技术是实现虚拟存储器的技术，而虚拟存储器实际上是拥护认为的容量很大的存储器。比如说，用户有100KB的程序，目前内存仅有50KB的空闲区，但是通过内存管理技术完全可以完成用户100KB程序的内存需要。用户以为有100KB的内参内空闲区供它使用。拥护认为的这个他所需要的存储空间就是所谓的虚拟存储器。实际上它只是一个程序地址空间，而不是真正的物理内存空间，而不是真正的物理内存空间。一旦采用虚拟存储管理技术，用户编程时不必太多地考虑内存容量不够用的问题。内存容量问题由操作系统的存储管理技术去解决，如请求页式、分段式存储管理技术。Linux存储管理采用的是虚拟存储技术。
Linux虚拟内存即程序地址空间的组成模块如下：
1、内存映射模块（mmap）。负责把磁盘文件的逻辑地址映射到虚拟地址以及把虚拟地址映射到物理地址。
2、交换模块（swap）。负责控制内存的内容换入和换出。它通过替换机制。使得在物理内存的页框（RAM页）中保留有效的逻辑页，淘汰主存中最近没被访问的逻辑页，保存近来访问过的逻辑页。
3、核心内存管理模块（core）。负责核心内存中页的管理，这些功能将被别的内核子系统（如文件系统）所调用。
4、结构特定模块。负责给各种硬件平台提供通用接口，这个模块通过执行命令来改变硬件NMU的虚拟地址映射，并在发生页错误时，提供公用的方法通知别的内核子系统。这个模块是实现虚拟内存的物质基础。
而在80386中，线性地址从0GB到4GB，它不是一个物理地址，而是一个虚拟地址。在Linux中，内核空间是靠内核段来描述的。内核包括数据和代码段，它被定位在全局描述符表（GDT），用来映射3GB~4GB的线性空间。
类似地，在 拥护模式下每个进程都有一个局部描述符表（LDT），它包括一个代码段、一个数据段和一个堆栈段，这些用户段的线性地址可以从0到3GB。
内核在内核空间的寻址是不是于用户程序在用户空间的寻址的。内核在启动时已装入内存，因此，可以把内核空间映射到线性地址空间的3GB以上的空间。所以从用户程序的角度看来，也就是从虚拟内存的角度来看，用户程序如果要在内核空间中寻址，就需通过内核页目录swapper_pg_dir中的指针得到页表，再通过页表中的指针来指向相应的物理内存。所以的物理内存可由内核页目录和内核页表来寻址，并且这种一一对应关系是固定的。由于这种固定关系，内核对物理内存可快速地寻址，这样一来，也方便了对内存的分配和回收。在用户空间中寻址则是通过用户目录中的指针得到拥护页表，再通过用户页表中指针来指向相应的物理内存。所以物理内存与页目录和页表没有固定的对应关系，有时甚至是多对一的关系，即几个页表同指一个物理内存页。
在Linux中，每一个用户进程都可以访问4GB的线性虚拟空间。其中从0到3GB的虚拟内存地址是用户空间，用户进程可以直接对其进行访问。从3GB到4GB的虚拟内存地址为内核态空间，存放仅供内核态访问的代码和数据，用户态进程不可直接访问。当用户进程通过中断或系统调用访问内核态空间时，就会触发处理器特权级转换（从处理器的特权级3切换到特权级0），即从用户态切换到内核态。
所以进程从3GB到4GB的虚拟空间都是一样的，有同样的页目录项，同样的页表，对应到同样的物理内存段。Linux以此方式让内核态进程共享代码段和数据段。内核态虚拟空间从3GB到3GB+4MB的一段被映射到物理空间0到4MB段。因此，进程处于内核态时，只要通过访问虚拟空间3GB到3GB+4MB段，即访问了物理空间0到4MB段。
上述两种空间对用户进程来说都是透明的，用户进程所访问的内存地址都是连续的4GB线性虚拟地址。
最后，简述一下Linux虚存的保护。
Linux是一个具有分页功能，可运行多个任务的操作系统，Linux语序每个用户最多可运行256个任务。同时，Linux还使用了两级保护机制：0级供操作系统内核使用，3级供应用程序使用。Linux内核由系统内的所有任务共享。每个任务有各自的私有代码及数码区，存储在用户区，因而对系统中的其他任务不可见。
在一个任务之间，定义有四种执行特权级别，用来限制对任务中的段进行访问。特权级别用数字0~3表示，0表示最高特权级，而3表示最低特权级。
Linux可对虚存段中任何一部分加锁或保护。虚存加锁后，它对应的物理页面驻留内存，不再被页面置换或程序换出。
