当页面大小发生变化时，单个页表条目的大小会受到怎样的影响？答案

【问题标题】：How is the size of a single page table entry affected when the page size changes?当页面大小发生变化时，单个页表条目的大小会受到怎样的影响？
【发布时间】：2018-05-11 12:56:57
【问题描述】：

我正在研究操作系统，我有一个关于页表的问题。

我遇到了这个问题，它询问当页面大小发生变化时页表大小和条目大小如何变化。假设页面大小从 8KB 减少到 4KB。现在，我的猜测是页表的大小会加倍，因为现在分页系统需要两倍的条目才能将页面映射到框架。

但是对于页表条目的大小，我不太确定。我的猜测是页表条目会更小，因为它包含的物理地址更短。这是因为物理地址是由页面/帧大小决定的，如果页面大小更小，物理地址的长度也会缩短 2^-1。

但这是一个好的假设吗？页表项的大小是由地址的长度决定的吗？或者，无论每个框架/页面的大小如何，条目大小是否固定？我似乎无法找到专门针对这些条目的资源/问题。

谢谢！

【问题讨论】：

地址通常表示为指针，而指针通常是固定大小的。

标签： memory-management operating-system paging

【解决方案1】：

我将尝试回答您的示例，即将页面大小从 8KB 减少到 4KB。在那种情况下，正如您所说，PTE（页表条目）的总数确实增加了一倍，因为虚拟地址空间中的页数增加了一倍。

对于PTE大小：PTE包含几个字段，其中最重要的显然是帧号，它指向对应页所在的物理地址。更小的页面也意味着更小的帧和更长的帧号，因为表示一个帧号所需的位数为$log2(物理地址空间大小/帧大小)$。

这是否意味着我们将拥有更大的 PTE？不必要。与许多其他建筑结构一样，PTE 的大小四舍五入到最接近的 2 次方。例如，在 x86-64 CPU 上，PTE 大小为 64 位，但实际上只有 48--52 个在使用。因此，在帧号字段中添加几位（在您的示例中只有一位）可能会使 PTE 大小保持不变。

编辑：您可以在此处查看 x86-64 架构中的 PTE 结构： https://qph.ec.quoracdn.net/main-qimg-0bcd46d62af1b35820a88f7afc4a50de （取自https://www.quora.com/How-is-a-page-walk-implemented）

【讨论】：

谢谢！我也很欣赏这张图:)