咱們用通俗的語言聊聊這個世紀性跨時代的問題。

#頁表項多大？

首先需要拋開一級二級x級頁表的概念。對於32位的地址空間，規定按4K一頁來管理，可以分成2^32B / 4K = 2^20 個頁。

所以32位機器，頁號範圍是 0 ～ 2^20-1，這點毋庸置疑。

現在要建造一樣東西來管理這些頁號，首先想到的就是陣列，那陣列每個元素定義多大才能保證覆蓋所有的頁號呢？

最大頁號2^20 - 1，十六進位制 0xFFFFF，佔了20位。所以陣列元素囊括的資料要保證可使用到20位，也就是 0 ～ 0xFFFFF。

好了，就按0xFFFFF來算吧，它佔用多大？按位元組來算，最多給他3B，就夠用了。所以每項給它3B大小綽綽有餘，但是為了整數操作，給它4B吧，這樣正好一個頁面存放整數個元素。當然多餘的12bit也不是浪費的，留著做標誌位許可權位。

聊到這，給這個陣列取個名吧，好了就要頁表（page table）吧，裡面的元素就叫頁表項吧（page table entry）。

#聊聊頁表

很多人看見一級二級三級四級頁表就開始慌了

如一級的格式

如32位機器的二級的格式

如64位機器的三級的格式

擒賊先擒王，哪個才是代表頁表？

一級中的page index代表頁表，二級中的PTX代表頁表，三級中的PTX代表頁表。很多人一開始學這個就是從左往右看，然後被自己帶到溝裡了。實質上根據一級到三級的變化發展趨勢，其實是從右往左看的。按照進化論最最本質的需求就是建立頁表，然後發現頁表的缺點才會在la地址上割出什麼PTX啊，PMX啊這些玩意。

一級原始時代，page index就作為一個龐大的頁表存在，整個大小4B * 2^20 = 4 MB，之前咱們聊過，頁表就是個陣列，陣列就是一個順序表，裡面的內容是連續的，想想一下子開一個連續的4M空間給它，你樂意不。這麼一大坨佔用連續記憶體塊，然且它是個整體，假設有個程式一直只訪問它前面的一小塊區域，那麼後面的大部分割槽域可不可以讓它呆在記憶體外面，用到在放進來？

二級農耕時代，有了需求就要去實現，把這個龐然大物分割一下吧，好主意，就按10bit來分，這樣一個頁表含有1024個頁表項，大小為4K，4K放在記憶體中相比原始時代並不佔地。現在劃分了很多個頁表，總歸要有東西來管理吧，那就剩下的bit位來幹這件事吧。有多少個頁表，看剩下的bit。PDX的作用就是管理頁表的，就像頁表管理頁表項，這樣分割的零零落落的頁表在PDX下連線了起來。PDX定義為10bit，代表PDX裡也有1024個項，這裡的每個項指向一個頁表，所以頁表總大小4B * 1024 * 1024 = 4MB， 還是4MB大小，但是隻佔用4K的連續記憶體空間，其餘用不到的暫時就可以不放進記憶體了，用連續的PDX項，尋找離散的頁表是個時代進步的表現。給PDX取個名，頁目錄項吧，就像書的目錄，要找某個內容，先去找到目錄，然後找到目錄中給的頁號，去定位到那一頁，頁裡的某一行或幾行就是我們要找的內容了。

當然有些頁表像老賴一樣常駐記憶體就不出去了，這時候就要搞個機制來清理它們了，吃老本不幹活的直接請出去，幹活的留下，這就涉及到快表的問題了，這邊不討論。

有人急了，聽說頁目錄表項也是4B，不是隻有1024項嗎？給10bit，2B夠了丫？是這樣嗎？肯定不是，按這個理解，1號頁表起始地址為1，2號為2，1023號為1023？？要知道頁表裡面是貨真價實的頁號，那頁目錄項肯定也是貨真價實的東西，裡面存的是某組頁號所在的頁表的開頭，也就是，頁目錄表也存頁號，頁表也存頁號，只不過頁目錄項每隔1024存一個頁號，所以大小還是要根據頁號來，也就是20bit = 3B，為了整存選4B， 剩下12bit做標誌或許可權位。所以頁目錄大小為4B * 1024 = 4K

實際程式碼中pdx是地址，*pdx存放1024間隔頁號的某個頁號，也就是就找到了ptx，*ptx存放含有實體地址相關的內容了

三級牛逼時代我就不說了，只不過分割了頁目錄表。

至於如何定位頁號，就不說了。

所以，頁表問題也就是著名的陣列問題和數組裡尋找陣列問題。