X86 64下的分页及不同分页模式

本文主要是介绍X86 64下的分页及不同分页模式，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

这篇文章内容包括：

1. 介绍X86 64下的分页及不同分页模式
2. 如何查看linux kernel当前使用的分页模式

1. 介绍

分页(Paging)指的是将线性地址（linear address）转换为物理地址（physical address）的机制，转换过程是在硬件中完成的，Intel-64 处理器支持四种不同的分页模式，它们分别是：

1. 32-bit paging
2. PAE paging
3. 4-level paging （kernel默认使用）
4. 5-level paging

2. 四种分页模式的寄存器控制位

1. 32-bit paging: CR4.PAE = 0
2. PAE paging: CR4.PAE = 1, IA32_EFER.LME = 0
3. 4-level paging: CR4.PAE = 1, IA32_EFER.LME = 1, CR4.LA57 = 0
4. 5-level paging: CR4.PAE = 1, IA32_EFER.LME = 1, CR4.LA57 = 1

3. 不同分页模式的区别

4. 实战-查看kernel的分页模式

使用gdb vmlinux调试kernel，按照下图操作，需设置好linux调试环境

如上图所示，CR4寄存器中PAE=1, LA57=0（寄存器右侧中括号内存在说明FLAG设置了，不存在说明未设置）， EFER寄存器中LME=1
所以当前kernel使用的分页模式为4-level paging，下一篇文章将讲述4-level paging模式线性地址转换为物理地址的详细过程

参考手册：
Intel® 64 and IA-32 architectures software developer’s manual volume 3A: System programming guide, part 1
linux版本：5.4.34

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