【发布时间】：2015-05-02 19:08:26
【问题描述】：
在操作系统的 32 位实现中，页表具有固定的结构（两个级别 - 页目录和页表）。但在 x86_64 系统中，一般实现了多级页表（Linux 中为 4 级）。系统如何知道正在使用多少级别？这需要什么命令？我们如何让 CPU 知道全局页面目录等结构？
【问题讨论】：
标签： kernel paging x86-64 bare-metal mmu
【发布时间】：2015-05-02 19:08:26
【问题描述】：
简答：
- 在撰写本文时，x86-64 页表始终为 4 级。将来，可能会实现 5 和 6 级以覆盖完整的 64 位地址空间。
- 操作系统通过执行带有各种参数的 CPUID 指令来查询硬件功能。
- 操作系统通过写入控制寄存器 CR3 来设置全局页面目录指针。
权威文本：参见Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals，第 3A 卷“系统编程指南，第 1 部分”，第 4.5 节“IA-32e 寻呼”。
Wikipedia text（稍作修改）：
64 位寻址模式（“长模式”）是物理地址扩展 (PAE) 的超集。与 PAE 模式下的系统使用的三级页表系统不同，长模式下运行的系统使用四级页表：PAE 的 Page-Directory Pointer Table 从 4 个条目扩展到 512 个条目，以及一个额外的 Page-Map Level 4 (PML4) 添加表，包含 48 位实现中的 512 个条目。在提供更大虚拟地址的实现中，后一个表将增长以容纳足够的条目来描述整个地址范围，对于 64 位实现，理论上最多可达 33,554,432 个条目，或者被一个新的映射级别过度排序，例如作为 PML5。
【讨论】：