页面的分页如何在 unix 系统中工作？

Question

我正在尝试研究“理解 Linux 内核”一书，但我停在“常规分页”部分。现在，我明白了为什么需要分页，它下面的概念是什么，但是......我无法理解很多东西。为什么表格页面的分页（s？我不记得了）是必要的，它是如何工作的？我的意思是，是的，一个表页的大小会太大，但是，如果在线性地址和物理地址之间的转换中，内核会根据 lin 的第一部分选择某个表页。补充一下，它必须在内存中的某个地方找到整组表页，所以......如果空间已经浪费了，为什么不做一个巨大的表页呢？然后，书上说 table page 中每个条目的维度是 32 位的，但是......如果页面是 4kb，为什么不使用这个事实呢？我们知道最后 12 位是 0，那么为什么不让它们隐含呢？我知道我说的所有这些事情都是错误的，我说这些只是为了更好地解释我的疑问。 （对不起，糟糕的英语）

Answer 1

将页面描述符分成多个表有以下好处：

1. 粒度。如果您的程序只使用三个页面（文本、数据、堆栈），所有这些页面描述符都可能在一个页表中，并且内存开销会非常低——一个叶页表加上几个内部节点。

2. 稀疏性。与效率类似，根（目录）表只需要包含有效地址空间部分的条目；其余的表指针可以设置为无效页面，因此无需填充它们。

3. 分享。很有可能不仅内存，而且页表本身也可以在大型共享内存对象的进程之间共享。 IIRC solaris 将此称为“亲密共享内存”（ISM）。同样，内核映射之类的东西可能会在多个进程之间完全共享。

4. 性能。常见的 64 位架构使用 47 位地址空间。对于 4k 页面粒度，线性映射将需要 2^35 个页面描述符，每 8 个字节。在我吱吱作响的 mac pro 上，只需将这么多的 ram 归零就需要 48 秒。这就是启动流程的成本。