页表

页表自映射

本文假定读者对页式存储管理有基础的了解

禁用一级二级页表

我们在描述页式存储管理时，引入了一级页表，二级页表，页目录等很多本质相同但形式不一样的概念，我认为这些概念无助于对页式存储管理的理解，故尝试在这一篇博客中抛弃

同时，我们只需要知道两个概念：页表和页表项

对页表影响最大的其实只有：页总数，每一页可以存储多少个页表项

一个的例子

规则1

一个页表占据一页，页表总是连续存在的

解释

在的配置中，总共需要张页表，也就是需要4页来存储页表，那么应该是哪4页来存储页表呢？这是不确定的，唯一确定的是，这4页应该连续地排在一起，例如：

以上三种情况均有可能

规则2

页表到物理页的映射是固定的，是线性的

解释

即第0个页表映射到物理页的第0~3页，第1个页表映射到物理页的第4~7页......

可以发现不同的页表排布方式，会导致有一个feature时有时无：左图所示情况，第一个页表映射的区域全是页表所在区，而右图则不存在这个特性。在实际情况下，我们更愿意让左图的情况发生，这会带来诸多好处，所以页表段（一段连续的存储页表的空间）的起始地址至少应该是 的倍数（但其实还有一个更严格的条件，即起始地址是的倍数，其中的含义是级页表）

概览

以图中的箭头为边，我们进行一个DAG编号

type-0页就是普通页，type-1页是存放了指向普通页的页表的页，type-2页是存放了指向指向普通页的页表的页表的页

观察黑色加粗的描述，很有趣的情况出现了，这其实就是一个二级页表，type-2既是页目录，也可以说是一个恰好指向的数据都是type-1页的页表

要让完美的这么一个页表结构出现还是需要一点点约束的，首先得有来保证不会有页表项的浪费，其次是，用来保证一定可以满足规则2（同时的大小暗示了这是一个级页表）

一个的例子

页表是如何拓展的

假设我们现在只知道，并不确定这是一个几级页表，假设它是一个级页表，在我们逐步增加的过程中，设为页目录上边的页数量与下边的页数量的比值，容易发现每次增加，上边的页数量与下边的页数量的比值不会发生改变，永远维持在

显然推广到一般情况也成立

那么假设，总页数为

如何计算页目录所处的页呢？

如何计算映射到页目录的页表项呢？

练习

易知，，

页表段的长度为

总空间为，页表段的范围是

所以页目录所处页为

所以最终地址为