Hierachical Per-Process Page Tables：爲什麼我們不使用簡單的線性數組？

Question

我想知道爲什麼我們需要在操作系統中處理每個進程頁表，使用CPU中的PTBR和PTLR寄存器（最終存儲在PCB中）中的分層頁表。
感謝PTLR，我可以檢查當前進程的頁表大小的限制，所以它的頁表將只包含其地址內存空間（不會像系統地址內存空間那麼大）的條目。
如果一個進程的虛擬地址空間不稀疏（其虛擬頁號爲0,1,2，...），我將有一個至多有一些K條目的進程頁表：它的總大小將至多爲一些MB，我認爲使用一個簡單的連續數組會更好。
那麼，爲什麼很多真正的解決方案（即x86和x64）基於多級頁面表（或散列頁表）？

謝謝。

Answer 1

因爲稀疏的虛擬地址空間是好的。稀疏的地址空間允許操作系統崩潰追蹤（某些）野指針的程序，並且它使預鏈接的共享庫成爲實用的，也許是最有用的，它允許你的堆棧從內存的「最高」端和堆一起增長從「底部」結束。你當然可以將頁表索引定義爲一個，其整數符號爲，這將允許你用一個簡單的數組實現後一個特性。

另外，想一想「內存過量使用」的分配 - 當你使用幾千兆字節時，操作系統可能會說，「當然，很好！」，知道大多數要求幾千兆字節的程序只使用一小部分它們。你可能會遇到問題，用一個簡單的數組來支持這樣的事情，這個數組不是很大。