c - 仮想メモリのページサイズを変更することはできますか?

Question

仮想メモリのページサイズを変更することはできますか? ウィキペディアの MMU 記事の X86_64 の部分で、さまざまなページサイズについて説明しているため、私はこれを求めています。ページサイズを実際に変更できる場合、どのように変更しますか?

score 4 · Accepted Answer

x86_64 では、 hugetlbfsを使用して、通常の 4 KiB ページの代わりに 2 MiB ページを明示的に要求できます。透過的なヒュージページをサポートする最新のカーネルでは、メモリの断片化がそれほど大きくなく、十分なメモリがまだ空いている場合、小さなページをバックグラウンドでヒュージページに自動的に連結できます。

score 3 · Accepted Answer

私の知る限り、アプリケーションがページサイズを要求できるオペレーティングシステムはありません。x86_64ページングシステムは、さまざまなサイズのページを混在させる機能を提供しますが、これは通常、大量のメモリが一度に割り当てられる場合にのみ使用されます。

x86_64（およびx86）では、仮想アドレスは一連のページテーブルを介して物理アドレスにマップされます。各テーブルは、物理仮想アドレスに特定のビット数を提供します。x86_64は現在、マッピングごとに最大4つのテーブルを使用でき、それぞれが9つの仮想アドレスビットを提供し、下位12ビットがページ内のオフセットを指定します。最初の3つのテーブルはそれぞれ次のテーブルの物理アドレスを指し、最後のテーブルは実際のページの物理アドレスを指します。

| PML4T entry |-+
                V
  +-| PDPT entry |
  V
 | PDT entry |-+
               V
     | PT entry |-> Physical address (4kB page)

ただし、2番目と3番目のテーブルエントリにもビットが含まれています。これが設定されている場合、それ以上のテーブルがないことを示し、そのエントリが物理アドレスを提供します。これが発生すると、他のテーブルによって提供されるビットが物理ページオフセットに移動され、削除されたテーブルごとにページサイズに512が乗算されます。

| PML4T entry |-+
                V
  +-| PDPT entry |
  V
 | PDT entry (PS=1) | -> Physical address (2MB page)

特定の仮想アドレスへのマップに使用されるテーブルの数を変更することにより、オペレーティングシステムは4kB（4テーブル）、2MB（3テーブル）、または1GB（2テーブル）のページを作成できます。各テーブルエントリでビットが提供されるため、さまざまなページサイズを混在させることができます。たとえば、2MBのページの後に4kBのページを続けることができます。