【转载】分级页表如何节约内存

二级页表可以不存在

我们反过来想,每个进程都有4GB的虚拟地址空间,而显然对于大多数程序来说,其使用到的空间远未达到4GB,何必去映射不可能用到的空间呢?

也就是说,一级页表覆盖了整个4GB虚拟地址空间,但如果某个一级页表的页表项没有被用到,也就不需要创建这个页表项对应的二级页表了,即可以在需要时才创建二级页表。做个简单的计算,假设只有20%的一级页表项被用到了,那么页表占用的内存空间就只有0.804MB(1K * 4B + 0.2 * 1K * 1K * 4B = 0.804MB),对比单级页表的4M是不是一个巨大的节约?

那么为什么不分级的页表就做不到这样节约内存呢?我们从页表的性质来看,保存在主存中的页表承担的职责是将虚拟地址翻译成物理地址;假如虚拟地址在页表中找不到对应的页表项,计算机系统就不能工作了。所以页表一定要覆盖全部虚拟地址空间,不分级的页表就需要有1M个页表项来映射,而二级页表则最少只需要1K个页表项(此时一级页表覆盖到了全部虚拟地址空间,二级页表在需要时创建)。



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