如何计算系统中虚拟页面的大小？

Question

给定一个使用 32 位虚拟地址的虚拟内存系统。 每个进程占用 1 MiB 内存的页表。 每个 PTE(页表条目需要 4 个字节。 系统共有 256 MB 可用内存。

我了解页表本质上是一个条目列表 (PTE)，它提供虚拟地址到物理地址的映射。

我需要计算每个虚拟页面的大小。但我不知道如何。 到目前为止，我得到的只是 2^20(page-table size)/2^2(PTE size)=2^18 这给了我可以在页表中拥有的条目总数。我什至不确定这对于查找每个虚拟页面的大小是否有用。

谁能指出我正确的方向？也许我误解了这些指标与虚拟页面大小的关系。

编辑：我发现页面的大小由以下决定。 虚拟地址由页指针位和偏移量组成。 虚拟地址的最后一位称为偏移量，它是您想要的字节地址与页面开始之间的位置差异。您需要足够的偏移位才能访问页面中的任何字节。对于 4K 页面，您需要 (4K == (4 * 1024) == 4096 == 212 ==) 12 位偏移量。

页指针可以由表中的条目数确定。这只是我在 2^20(page-table size)/2^2(PTE size)=2^18 个条目之前的公式。这意味着我的页面指针的虚拟地址中使用了 18 位。我可以通过 2^32（虚拟地址大小）/2^18 来确定偏移量，这给了我 2^14。因此，我的虚拟地址的页面大小为 2^14 或 16KiB。

Answer 1

您描述的问题未得到充分说明。您需要知道虚拟地址中页偏移字段的宽度（或者，VM 系统使用了多少级间接）。例如，（如 x86 系统使用的一种模式），如果您有两个间接级别，那么您将有 10x2 位用于间接级别，其余 12 位用于页面内的偏移量。这为您提供了 4KB 的页面大小（= 帧大小）。

如果您改为使用一级间接（因为允许使用另一种 x86 模式，但不太常见），那么您可以将 10 位除以用于唯一的间接级别，其余 22 位作为页面内的偏移量。页面大小为 4MB。

您在上面看到，相同的 32 位虚拟地址可以遵循不同的分页间接级别，并最终得到不同的页面大小。

虚拟地址中的页面偏移大小决定了页面大小。

Answer 2

在这些事实下没有答案。您的页表条目是 32 位的。这将页面大小的理论上限设为 2^32。但是，一些位将用于控制，因此大小会更小。

页表的 1MB 大小和 32 位虚拟地址事实与页大小无关。