物理地址扩展页表结构
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- 2025-05-04 09:56:22
在传统的32位保护模式中，x86处理器采用两级转换方案。控制暂存器CR3指向4KiB的页目录，页目录包含1024个4KiB的页表，页表又包含1024个4KiB的页。启用PAE后，每页大小变为4KiB，页表和页目录中的表项从32位扩展为64位（8字节），并使用额外地址位。但页表和页目录总大小不变，每级减半，因此各为512个表项。页目录引入了一个新的级：CR3指向页目录指针表，该表包含4个页目录指针。
页目录表项中的PS位标记页面大小。设置为1时，页目录表项指向2MiB的页。页目录还包含NX位，表示No eXecute，用于表示禁止执行。页表项最低12位用于这种标识或操作系统相关数据，最多可有52位用于寻址2^52字节，即4pebibyte的物理内存。然而，当前仅使用这52位中的36位。
对于x86-64处理器在长模式下工作，PAE是必需的。在长模式中使用了52位中的40位或48位。CPU对PAE模式的支持可以通过CPUID标志来识别。
比较启用与未启用PAE的页面大小，可发现：未启用PAE时，4KB的页保持不变；启用PAE后，页面大小变为4KB。同样，未启用PAE时，4MB的页同样未变；启用PAE后，页面大小变为2MB。通过这一对比，可以直观了解PAE如何影响页面大小与内存寻址。
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