Linux 中 x86-64 的用户虚拟地址空间为 47 位长。这本质上意味着 Linux 可以映射大约 128 TB 虚拟地址范围的进程。
然而，令我困惑的是，x86-64 架构支持 ISA 为每个进程定义的 4 级分层页表（排列为基数树）。页表的根最多只能映射 512 GB 的连续虚拟地址空间。那么Linux如何能够支持超过512GB的虚拟地址范围呢？每个进程是否使用多个页表？如果是，那么对于一个进程，CR3（x86-64 的寄存器，包含页表基地址）应该包含什么？我错过了什么吗？
页表的根最多只能映射 512 GB 的连续虚拟地址空间。那么Linux如何能够支持超过512GB的虚拟地址范围呢？每个进程是否使用多个页表？如果是，那么对于一个进程，CR3（x86-64 的寄存器，包含页表基地址）应该包含什么？我错过了什么吗？
我不知道“页表的根”是什么意思，但 x86-64 上的分页看起来像这样：
- 页表——最低级别的分页结构。每个都有 512 个 8 字节条目 (PTE) 描述一个 4 KiB 页，因此 PT 描述
512 * 4 KiB = 2 MiB内存（它也可以用作 2 MiB 页，但我们暂时保留它）。
- 页目录 - 表，类似于 PT，包含 512 个 8 字节条目（PDE），指向 PT；所以，PD 描述
512 * 2 MiB = 1 GiB内存（也可以用作 1 GiB 页，类似于 PT）。
- 页目录页表——与PD类似，但包含512个指向PD的8字节条目（PDPTE）；所以，PDPTE 描述
512 * 1 Gib = 512 GiB的记忆。
- PML4，最高级别的分页结构，是包含指向 PDPT 的 512 个 8 字节条目（PML4E）的表；所以，PML4描述了
512 * 512 GiB = 256 TiB的记忆。
我不知道 Linux 的确切内存映射，但可能是上半部分（从 -128 TiB 到 0 - 从0xFFFF800000000000 to 0xFFFFFFFFFFFFFFFF）保留给内核，下半部分（从 0 到 128 TiB - 从0x0000000000000000 to 0x00007FFFFFFFFFFF) 适用于用户空间应用程序。因此，Linux 支持您所要求的 512 GiB 虚拟地址范围的 512 倍；甚至 Torvalds 也不会说“我们不会支持 PML4”。我不知道是什么让您感到困惑 - 是不是您错过了说页表映射 2 MiB 的部分，而您却将其视为映射一页 - 4 KiB - 但如果有什么我可以澄清的，请询问它。
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