位址轉譯（address translation）

假設你的辦公室給每個人一個從 1 開始編號的私人信箱，而後勤室有位文書員拿著一張對照表，把每個人的私人信箱號對應到郵件真正擺放的那個架子。你把私人號碼交給文書員；他查表後走去真正的架子。位址轉譯就是記憶體的那位文書員：程式使用從 0 開始、親切的邏輯位址，而在「每一次」存取時，硬體都會在碰記憶體之前，悄悄把每個邏輯位址變成真正的實體位址。

一步步來看，在分頁下轉譯是這樣進行的。(1) CPU 產生一個邏輯位址。(2) 硬體把它切成頁號 p 與偏移 d。(3) 它用 p 去索引分頁表（經由分頁表基底暫存器找到表），讀出存在那裡的頁框號 f。(4) 它檢查該項目的位元——這一頁有效嗎？這次存取（讀、寫、執行）獲准嗎？——若否就跳入作業系統。(5) 它把頁框 f 與不變的偏移 d 組合成實體位址，再把這個實體位址送往記憶體。這一切都由硬體記憶體管理單元（MMU）對「每一次」載入、儲存、指令擷取執行——次數多到軟體根本來不及做。轉譯後備緩衝區會快取最近的（頁 → 頁框）結果，使大多數轉譯完全略過讀分頁表這一步。

位址轉譯之所以重要，是因為它是那套隱形的機械裝置，讓每個行程都擁有自己乾淨、隔離的位址空間，同時又全都共用同一塊實體記憶體。它是記憶體保護的執法點（被禁止的存取就在這裡被攔下），也是虛擬記憶體賴以掛載的鉤子（缺頁就在這裡被偵測並觸發分頁錯誤）。誠實的提醒是效能：因為它發生在每次存取上，所以必須快到硬體等級，這正是 TLB 與設計良好的分頁表結構並非奢侈品、而是必需品的原因。