下面將**組織頁表的一些最常用技術，包括分層分頁、雜湊頁表和倒置頁表。
大多數現代計算機系統支援大邏輯位址空間(2^32〜2^64)。在這種情況下，頁表本身可以非常大。例如，假設具有 32 位邏輯位址空間的乙個計算機系統。如果系統的頁大小為4kb(2^12)，那麼頁表可以多達 100萬的條目(2^32/2^12)。假設每個條目有4位元組，那麼每個程序需要4mb 實體地址空間來儲存頁表本身。顯然，我們並不想在記憶體中連續地分配這個頁表。這個問題的乙個簡單解決方法是將頁表劃分為更小的塊。完成這種劃分有多個方法。
一種方法是使用兩層分頁演算法，就是將頁表再分頁(如上圖 )。例如，再次假設乙個系統，具有32 位邏輯位址空間和4k大小的頁。乙個邏輯位址被分為20位的頁碼和12位的頁偏移。因為要對頁表進行再分頁，所以該頁碼可分為10位的頁碼和10位的頁偏移。這樣，乙個邏輯位址就分為如下形式：
其中 p1 是用來訪問外部頁表的索引，而 p2 是內部頁表的頁偏移。採用這種結構的位址轉換方法如下圖所示。
由於位址轉換由外向內，這種方案也稱為向前對映頁表。
為了轉換每個邏輯位址，64 位系統將需要多個級別的分頁，太多的級別記憶體訪問是不可取的，所以分層頁表通常被認為對於64位的架構是不適當的。
處理大於32位位址空間的常用方法是使用雜湊頁表，採用虛擬頁碼作為雜湊值。雜湊頁表的每乙個條目都包括乙個鍊錶，該鍊錶的元素雜湊到同一位置(該鍊錶用來解決處理碰撞)。每個元素由三個字段組成：虛擬頁碼，對映的幀碼，指向鍊錶內下乙個元素的指標。
該演算法工作如下，虛擬位址的虛擬頁碼雜湊到雜湊表，用虛擬頁碼與鍊錶內的第乙個元素的第乙個欄位相比較，如果匹配，那麼相應的幀碼(第二個字段)就用來形成實體地址；反之，如果不匹配，那麼與鍊錶內的後續節點的第乙個字段進行比較，以查詢匹配的頁碼。
該方案如下圖所示
已提出用於64位位址空間的這個方案的乙個變體。此變體採用聚簇頁表，類似於雜湊頁表；不過，雜湊表內的每個條目引用多個頁(例如16)不是單個頁。因此，單個頁表條目可以對映到多個物理幀。聚簇頁表對於稀疏位址空間特別有用，這裡的引用是不連續的並且散布在整個位址空間中。
通常，每個程序都有乙個關聯的頁表。該程序所使用的每個頁都在頁表中有一項(或者每個虛擬頁都有一項，不管後者是否有效)。這種表示方式比較自然，因為程序是通過虛擬位址來引用頁的。作業系統應將這種引用轉換成物理記憶體的位址。
由於頁表是按虛擬位址排序的，作業系統可計算出所對應條目在頁表中的位置，可以直接使用該值。這種方法的缺點之一是，每個頁表可能包含數以百萬計的條目。這些表可能需要大量的物理記憶體，以跟蹤其他物理記憶體是如何使用的。
為了解決這個問題，我們可以使用倒置頁表。對於每個真正的記憶體頁或幀，倒置頁表才有乙個條目。每個條目包含儲存在真正記憶體位置上的頁的虛擬位址，以及擁有該頁程序的資訊。因此，整個系統只有乙個頁表，並且每個物理記憶體的頁只有一條相應的條目。
上圖顯示了倒置頁表的工作原理，由於乙個倒置頁表通常包含多個不同的對映物理記憶體的位址空間，通常要求它的每個條目儲存乙個位址空間識別符號。位址空間識別符號的儲存確保了，具體程序的每個邏輯頁可對映到相應的物理幀。
ibm 是最早採用倒置頁表的大公司：從 ibm system 38、rs/6000，到現代的 ibm power cpu。對 ibm rt，系統內的每個虛擬位址為乙個三元組：〈程序id，頁碼，偏移〉雖然這種方案減少了儲存每個頁表所需的記憶體空間，但是它增加了由於引用頁而查詢頁表所需的時間。由於倒置頁表是按實體地址來排序的，而查詢是根據虛擬位址的，因此查詢匹配可能需要搜尋整個表。這種搜尋需要很長時間。
為了解決這個問題，可以使用乙個雜湊表，以將搜尋限制在乙個或最多數個頁表條目。當然，每次訪問雜湊表也增加了一次記憶體引用，因此每次虛擬位址的引用至少需要兩個記憶體讀：乙個用於雜湊表條目，另乙個用於頁表。(在搜尋雜湊表之前，先搜尋轉換表緩衝區(tlb)，這可改善效能。)
採用倒置頁表的系統在實現共享記憶體時會有困難。共享記憶體的通常實現為，將多個虛擬位址(共享記憶體的每個程序都有乙個虛擬位址)對映到乙個實體地址。這種標準的方法不能用於倒置頁表，因為每個物理頁只有乙個虛擬頁條目，乙個物理頁不可能有兩個(或多個)共享的虛擬位址。
解決這個問題的乙個簡單技術是，只允許頁表包含乙個虛擬位址到共享實體地址的對映。這意味著，對未對映的虛擬位址的引用會導致頁錯誤。
參考：《作業系統概念》
作業系統 頁式儲存方式，頁，頁表，頁表項
作業系統和計算機組成原理裡都講到記憶體管理的頁式管理，但是本人以及很多初次學習分頁的時候，都會迷茫頁表大小和頁表項大小之間的關係，本人仔細分析了後寫了這篇blog，僅當學習交流，個人理解之用，如果有錯或者分析不夠嚴謹，歡迎指正。按字 圖結合起來分析，相信還是比較容易看懂。頁 將程序劃分的塊，對應的大...
操作系統頁表項長度問題的記錄
學習分頁儲存管理的過程中，對於每個頁表項大小的下限如何確定這個問題不是很理解，經過一番周折終於弄懂，特此記錄。問題描述 以32位邏輯位址空間 位元組編址單位 一頁4kb為例，位址空間有232b 4 kb 1m頁，需要log21m 20位才能保證範圍容納所有頁面，而又因為以位元組作為編址單位，即頁表項...
王道作業系統中頁表相關計算
以位元組為編址單位 頁面大小 4kb，頁表項大小 4b 則 乙個程序有 2 32b 2 12b 2 20頁 2 20頁則至少需要20位才能表示完所有的頁面 1頁能裝下4kb 4b 2 10個頁表項 2 20頁共需要2 20個頁表項 每一頁都需要乙個頁表項 頁表需要佔2 20 2 10 2 10頁 頁...