操作系统纯页式存储多级页表机制

Question

在纯页式存储采用多级页表机制，为什么各级页表大小不能超过1个页面 假如说超过一个只要连续存放不就可以了嘛

Answer 1

引用 皆我百晓生 小程序回复内容作答：
在纯页式存储中，每个页表项对应一个页面，用来存储物理页框的地址。每个页表项的大小通常是4字节。而一个页面的大小通常是4KB，也就是4096字节。

如果将多级页表的大小设置为大于1个页面，假设是x个页面，则每个页表项需要x个连续的物理页框来存储。这样会带来一些问题：

1.物理内存的开销：如果每个页表项需要x个连续的物理页框，那么每个进程的页表所需的物理内存空间将相应增加。比如，一个进程的页表大小为2MB（512个页表项），如果每个页表项大小为2个页面，则该进程的页表就需要1024个连续的物理页框来存储。这将带来较大的物理内存开销。

2.内存碎片：如果页表项的大小超过1个页面，那么就需要分配连续的物理页框来存储每个页表项，这可能导致一些较小的内存碎片。这些碎片不仅会浪费物理内存空间，还可能导致内存分配算法的复杂性增加，影响内存的利用率和性能。

因此，为了减小物理内存开销和内存碎片，每个级别的页表大小通常不能超过1个页面，即每个页表项大小通常为4字节。这样就可以更有效地利用物理内存空间，并提高内存的利用率。