xyz 大小的内存需要多少页表 / 页表项？
内容提要
本文计算 x86-64 四级页表的内存开销：采用 4K 页、48 位地址、每表 512 项。n 页内存需要 L3 表 ⌈n/512⌉ 个、L2 表 ⌈n/512²⌉ 个、L1 表 ⌈n/512³⌉ 个、L0 表 1 个。总页表数约为 1 + n/2M + n/1G + n/512G，页表占用虚拟内存约 1/512。
延伸解读
页表开销的直观比例
根据文章计算，在 x86-64 四级页表下，页表本身占用的虚拟内存约为总虚拟内存的 1/512。这意味着每映射 512 字节虚拟内存，就需要约 1 字节的页表空间。对于大内存应用，页表开销不可忽略，但比例固定，便于快速估算。
不同内存区间的页表数量变化
文章给出了不同虚拟内存区间所需的页表数量。当内存从 4K 增长到 2M 时，页表总数从 4 个减少到 3 个；超过 2M 后，L3 表数量开始增加，总页表数近似为 1 + m/2M + m/1G + m/512G。这反映了多级页表按需分配的特性。
页表内存占用的实际大小
每个页表占 4K，因此页表总大小等于页表数量乘以 4K。例如，当虚拟内存为 512G 时，页表总大小约为 513G，几乎与虚拟内存相当。这提醒我们，在极端情况下，页表本身可能消耗大量物理内存。
Q&A
x86-64 四级页表下，虚拟内存大小和页表数量的关系是什么？
对于 m 字节虚拟内存（最大 256T），所有级别的页表总数为 1 + m/2M + m/1G + m/512G 个，每个页表占 4K 空间。
页表占用的内存与虚拟内存大小的比例是多少？
页表占用内存与虚拟内存大小的比例约为 1/512。
在 4K 页、48 位地址的四级页表中，每个页表有多少个页表项？
每个页表有 512 个页表项，因为每个页表项占 8 字节，而一个页表占 4K 字节。
对于 n 个页的内存，各级页表（L0 到 L3）的数量分别是多少？
L3 表数量为 ⌈n/512⌉，L2 表数量为 ⌈n/512²⌉，L1 表数量为 ⌈n/512³⌉，L0 表数量为 1。
当虚拟内存大小在 4K 到 2M 之间时，页表总大小是多少？
当虚拟内存大小在 4K 到 2M 之间时，页表总大小为 16K。
48 位虚拟地址是如何划分给四级页表的？
48 位虚拟地址划分为：L0 索引 9 位、L1 索引 9 位、L2 索引 9 位、L3 索引 9 位、页内偏移 12 位。
