为什么Linux（x86）的页面大小是4 KB，这是如何计算的？

Question

Linux内核在x86架构上的默认内存页大小是4 KB，我想知道这是如何计算的，为什么？

Answer 1

默认页面大小是由CPU支持的MMU（内存管理单元）所固定的。在32位保护模式的x86支持两种类型的网页：

• 常年偏多，4个昆明植物研究所
• 巨大的，4 MIB

并非所有的x86处理器支持大页。需要一个具有页面大小扩展（PSE）功能的CPU。这不包括奔腾处理器之前的版本。几乎所有当代x86 CPU都实现了它。

4 KiB也是其他体系结构中广泛使用的popuplar页面粒度。有人可能会争辩说，这个大小来自将32位虚拟地址分割成页目录/表中的两个10位索引，其余12位给出4 KiB页大小。

Answer 2

我从维基百科的文章得到了这一点，我引述如下：

http://en.wikipedia.org/wiki/Page_(computer_memory)

Answer 3

：

页面大小通常是由处理器架构

看看下面的文章确定That depends on the processor architecture。

许多体系结构的默认页面大小为4 KB。通常可以通过切换到huge page模式来增加（有时很多，例如AMD64的1 GB）。这可以使页表更小，这可以提高性能。

Answer 4

32位架构的4KB正常的页面大小的设计实际上是非常有趣:)

而且我想添加一个额外的答案，说明为什么它是合理的。

x86使用'2遍'将虚拟内存地址转换为物理内存地址。

因此，假设页面目录和页面表都包含条目，页面大小为字节。为了充分利用地址的，我们有：

在页目录中的每个条目/表占用4个字节（32位），因此：

因此ÿ = 12，以字节为单位的页面大小将为 = = 4KB。

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那么'1通'呢？这很有趣，因为逻辑上我们可以使用单个页面表进行地址查找。

假设页面目录包含条目，每个条目将地址映射到对应的页面，并且页面大小为字节。

再次，充分利用地址，我们需要：

和：

我们得到Y = 17，和页面大小为 = = 128KB。

无论如何，这工作“逻辑”。如果我们引入TLB，这样大的内存将成为一个难题：内存页面将难以适应TLB，并且设计效率不高。

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我们也可能会争辩说，在'2遍'版本中，页面目录和页面表可能有不同的大小。但是，这意味着我们将使用更大的页面目录，这将占用多个内存页面。可悲的是，每当一个新的用户进程产生时，对于它自己的页面目录，操作系统必须分配连续的页面，这在设计上并不优雅。

Answer 5

我添加了这个答案/评论，因为sleepsort的计算非常有趣，我必须将其添加到我的网页（提及课程的来源）。 关于如何以编程方式计算pagesize的问题的（可能的）答案可以在here找到。 按照sleepsort提到的计算方式非常有趣。我对x86_64做了同样的处理，结果并不符合我的预期。然而，进一步阅读memory management x86_64我发现，对于64位英特尔，不使用16位，让我们计算48位。 存储树分支的9位， 每个分支另外9位， 这里在另一个9分支 和最后9位为最后一个分支的树叶。因此存储页面中每个地址的48-36 = 12位。 2^12 = 4096像之前提到的sleeppsort。 我只是想知道这个架构有多少传球，3或4（如果有人能解释） 以下sleepsort的计算：

2^x * 2^x * 2^x * 2^x * 2^y = 2^48 
4x + y = 48 

this time we have 8 bytes for each address (8 bytes * 8 bits/byte = 64 bits) 

2^y/2^3 = 2^x 
y - 3 = x 
filled in in previous equation: 

4(y - 3) + y = 48 
4y - 12 + y = 48 
5y = 60 
y = 12 
because 2^y represents the pagesize, the size = 2^12 = 4096 bytes 

给我一个问题：“怎么样在Linux中那些巨大的页面”？