分页，页面大小，页面 - 关于操作记忆的大小的结论

Question

  

让我们考虑页面大小等于1 KB。表中的一个条目   需要2B。页面表不超过一页（<= 1KB）。

     

我们能否得出结论：操作记忆的大小是<= 512 KB？

正确答案是否定，但我无法理解。对我来说，回答是肯定的 - 请看我的理由，告诉我哪里出错了，拜托。

表格包含页面中的<=1024B/2B=512=2^9个条目。页面大小为1024B=2^10B，因此偏移量不超过<=10位。页面数量为<=9位 - 因为我们有512=2^9个条目。因此，9+10=19。因此，<=2^19 bits可以解决<= 2^19 B=2^9KB=512KB问题。

我哪里错了？

Answer 1

页表条目是2B，因此表条目可以指向2 ^ 16个物理页中的一个。这是2 * 16 kiB（因为页面是1kB）。因此内核可以使用高达65536 kiB（64MiB）的物理内存。

这假定整个页表条目（PTE）是物理页码。如果页面表中PTE的位置将其与虚拟地址相关联，则可以工作。即，将9比特的虚拟地址用作PT的索引，以选择PTE。

我们不能假设机器 以这种方式工作，但同样我们不能假设它不 ，直到我们有更多信息。

鉴于问题中的信息，我们可以得出结论：

• 可用物理内存最高可达65536kiB。
• 一次最多可以映射512个虚拟页面（512kiB）。
• 别的不多！许多可能性都是开放的。

更可能的设计在每个PTE中都有一个有效/无效的位。

如果PTE的内容（而不是其位置）指示它映射的虚拟页面，则可以将大的虚拟地址空间映射到非常少的物理页面上。这个地址空间必然是稀疏映射的，但内核可以通过保留一个单独的表来确定映射 应该是什么，从而为进程提供了大量活动映射的幻觉

因此，在页面错误时，内核会检查页面是否应该已映射。如果是这样，它将映射放在PTE中并重新开始该过程。 （这种事情发生在真实操作系统中，它被称为minor page fault。）

在此设计中，内核使用页表来保存实际映射的子集将类似于software-managed TLB。 （当然，这种架构可能有一个非连贯的TLB，每次PTE修改后都需要失效，所以这可能会表现得非常糟糕）。