为什么Linux（x86）的页面大小为4 KB，如何计算？

Question

x86架构上Linux内核的默认内存页面大小是4 KB，我想知道这是如何计算的，为什么？

Answer 1

默认页面大小由CPU支持的MMU（内存管理单元）固定。在32位保护模式下，x86支持两种页面：

• 正常的，4 KiB
• 巨大的，4 MiB

并非所有x86处理器都支持大页面。需要具有页面大小扩展（PSE）功能的CPU。这不包括奔腾前处理器。实际上，所有当前的x86 CPU都实现了它。

4 KiB在其他架构中也是广泛的popuplar页面粒度。有人可能会争辩说，这个大小来自于将32位虚拟地址划分为页目录/表中的两个10位索引，剩下的12位表示4 KiB页面大小。

Answer 2

32位架构的4KB普通页面大小的设计实际上非常有趣：）

我想补充一个额外的答案，以证明其合理性。

x86使用＆＃2; 2级页面表＆＃39;将虚拟内存地址转换为物理内存地址。

假设页面目录和页面表都包含个条目，页面大小为个字节。为了充分利用地址，我们有：

页面目录/表中的每个条目消耗4个字节（32位），因此：

因此y = 12，页面大小以字节为单位 = = 4KB。

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＆＃39; 1级页面表＆＃39 ;?这很有趣，因为从逻辑上讲，我们可以使用单个页面表进行地址查找。

假设页面目录包含个条目，每个条目都将地址映射到相应的页面，页面大小为个字节。

同样，为了充分利用地址，我们需要：

和

我们得到y = 17，页面大小为 = = 128KB。

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我们也可能会争辩说，在＆＃39; 2级页面表中＆＃39;版本，页面目录和页面表可能具有不同的大小。但是，这意味着我们将使用更大的页面目录，这将占用多个内存页面。遗憾的是，每次生成新的用户进程时，对于自己的页面目录，操作系统必须分配连续的页面，这在设计上并不优雅。

Answer 3

That depends on the processor architecture

许多体系结构的默认页面大小为4 KB。通常可以通过切换到huge page模式来增加（有时很多，例如AMD64的1 GB）。这允许页表更小，这可以提高性能。

Answer 4

我从维基百科的文章中得到了这个，我引用了：

  

页面大小通常由处理器架构确定

查看以下文章：

http://en.wikipedia.org/wiki/Page_(computer_memory)

Answer 5

我添加这个答案/评论，因为sleepsort的计算非常有趣，我必须将它添加到我的网页（当然提到来源）。 可以找到（{可能）回答问题如何以编程方式计算页面大小的问题here。 sleepsort提到的计算方式非常有趣。我为x86_64做了同样的事情，结果不是我的预期。然而，在memory management x86_64上进一步阅读我发现，对于64位英特尔，不使用16位，留下48位供我们计算。 9位用于内存树分支， 每个分支另外9位， 这里又有9个分支机构 最后9分为最后一个分支的叶子。因此，对于存储器页面中的每个地址，48-36 = 12位。 2 ^ 12 = 4096就像之前提到的sleepsort一样。 我只是想知道这个架构有多少通过，3或4（如果有人可以解释的话） 按照sleepsort的计算：

2^x * 2^x * 2^x * 2^x * 2^y = 2^48
4x + y = 48

this time we have 8 bytes for each address (8 bytes * 8 bits / byte = 64 bits)

2^y / 2^3 = 2^x
y - 3 = x
filled in in previous equation:

4(y - 3) + y = 48
4y - 12 + y = 48
5y = 60
y = 12
because 2^y represents the pagesize, the size = 2^12 = 4096 bytes

给我留下问题＆＃34; Linux中的那些大页面怎么样？＆＃34;？