我真的不明白為什麼需要分頁中的目錄
多年來我一直試圖弄清楚這些東西，但每次我都不明白。我非常了解分頁、頁表和頁表目錄在 Linux 中是如何工作的，但我只是不明白為什麼實際上需要它們。
我們需要分頁和頁表級別（Linux 使用 4 個級別）的問題似乎是您無法同時載入所有記憶體。但是我們不能只載入選定數量的頁面和地址而不需要所有目錄嗎？
我知道我們需要了解某個幀在物理記憶體中的位置，但是為什麼我們不能直接檢索大頁表的某個子集呢？這會導致什麼問題？我知道如果我們不使用頁面+偏移量，整個事情就會太大了，但是目錄真的能解決任何問題嗎？
有很多關於不同系統如何劃分地址位以建構頁表級別的討論，但歸根結底，我們總是會有 32/64 位的條目。我們將無法解決更多問題（除了
cr3像 PAE 這樣的寄存器技巧），拆分它們有什麼意義？最後，（我將簡化）“目錄 3，子目錄 5，第 7 頁，偏移量 2”比只說“地址 3572”更好嗎？更糟糕的是，如果 CPU 沒有幫助我們（我猜它有內置電路可以在 1 個時鐘週期內完成所有程序？不太確定！）每次記憶體訪問時的目錄和子目錄，而不是直接檢索邏輯/物理記憶體映射然後訪問所需的地址？
具有多個級別的原因是為了節省空間。
考慮如果沒有多個級別會需要什麼。如果有 48 位地址空間（目前的 x86_64 cpu 沒有為您提供完整的 64 位），並且您使用的是 4k 字節的頁面大小（12 位），那麼您有 2 的 36 頁的冪。
如果您可以將映射資訊放入 64 位（8 字節），那麼您將需要 8 * 2**36 字節或 512Gb 的記憶體來保存轉換錶。
幾乎所有該表都將設置為表示“無效地址”的值。
通過多個級別，您可以減少轉換錶的空間需求。如果將 64 位地址空間拆分為 16/9/9/9/9/12 位，用於 current_unused/PML4/PDPT/PD/PT/address_in_page，則 PML4 表只需要 512 個條目，其中 510 可能是值表示“無效地址”，其餘 2 指向 PDPT 的 512 個條目的兩個數組。如果我們停在那裡，那麼我們將所需的空間從 236 個條目減少到大約 2 + 227 個條目，不到原始線性需求的 0.2%。當然不止於此，還有 3 個額外的級別，儘管它們往往不會帶來那麼大的節省。