virtual - 如何计算页表大小？

Question

给定：64位虚拟字节地址，16 KB页面，32位物理字节地址。

假设有效，保护，脏和使用位总共需要4位并且所有虚拟页都在使用中，此计算机上的页表的总大小是多少。

到目前为止，我知道页表条目的总数：2 ^ 64/2 ^ 14 = 2 ^ 50，但是无法理解如何查找每个条目的大小。

每个条目确实包含4位，如问题中所述，但是能否从物理字节地址中找到其余的条目大小？我对这部分感到困惑。

谢谢。

Answer 1

请参阅下面的一种计算页表大小的方法：


首先通过计算log2（页面大小以字节为单位）获取页面偏移量。在您的示例中，页面大小为16 KB，因此log2（16 * 2 ^ 10）为14；也就是说，页面偏移是14位。
然后，通过从分配给物理地址的总位数中减去页面偏移量，计算物理页码（PPN）大小。由于在您的示例中，物理地址为32位，PPN = 32-14或18位。
现在，您可以通过将有效位，保护位等添加到计算出的PPN中来计算页表项（PTE）的大小。该值将是每个页面条目所需的总位数。在我们的示例中，PTE将为22位。
我们需要的最后一条信息是页面表中的页面条目数。我们可以通过从虚拟页号的总位数中减去页偏移量来获得此值；也就是说，64-14 = 50，即我们需要2 ^ 50个条目来表示虚拟地址的完整范围。


因此，总页表大小达到2 ^ 50 * 22位，大约是2.75PB。由于要在内存中保留大量内存，并且可能昂贵且缓慢，因此现代处理器将Translation Lookaside Buffer (TLB)用作最近使用的页面条目的缓存。

希望这可以帮助！