操作系统中的页表的结构
最近在学习操作系统，看到页表时有点晕，不过看了如下资料后就比较清楚了：
一、页表结构
分页转换功能由驻留在内存中的表来描述，该表称为页表（page table），存放在物理地址空间中。页表可看做简单的220个物理地址数组。线性到物理地址的映射功能可以简单地看做进行数组查找。线性地址的高20位构成这个数组的索引值，用于选择对应页面的物理（基）地址。线性地址的低12位给出了页面中的偏移量，加上页面的基地址最终形成对应的物理地址。由于页面基地址对齐在4K边界上，因此页面基地址的低12位肯定是0。这意味着高20位的页面基地址和12位偏移量连接组合在一起就能得到对应的物理地址。
页表中每个页表项的大小为32位。由于只需要其中的20位来存放页面的物理基地址，因此剩下的12位可用于存放诸如页面是否存在等的属性信息。如果线性地址索引的页表项被标注为存在的，则表示该项有效，我们可以从中取得页面的物理地址。如果页表项中信息表明（说明、指明）页不存在，那么当访问对应物理页面时就会产生一个异常。
1．两级页表结构
页表含有220（1M）个表项，而每项占用4Byte。如果作为一个表来存放的话，它们最多将占用4MB的内存。因此为了减少内存占用量，80x86使用了两级表。由此，高20位线性地址到物理地址的转换也被分成两步来进行，每步使用（转换）其中的10bit。
第一级表称为页目录（page directory）。它被存放在1页4K页面中，具有210（1K）个4Byte长度的表项。这些表项指向对应的二级表。线性地址的最高10位（位31～22）用作一级表（页目录）中的索引值来选择210个二级表之一。
第二级表称为页表（page table），它的长度也是1个页面，最多含有1K个4B的表项。每个4B表项含有相关页面的20位物理基地址。二级页表使用线性地址中间10位（位 21～12）作为表项索引值，以获取含有页面20位物理基地址的表项。该20位页面物理基地址和线性地址中的低12位（页内偏移）组合在一起就得到了分页转换过程的输出值，即对应的最终物理地址。
图4-17给出了二级表的查找过程。其中CR3寄存器指定页目录表的基地址。线性地址的高10位用于索引这个页目录表，以获得指向相关第二级页表的指针。线性地址中间10位用于索引二级页表，以获得物理地址的高20位。线性地址的低12位直接作为物理地址低12位，从而组成一个完整的32位物理地址。
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