Linux内核追踪[4.14] X86的5级页表管理

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        X86的4级页表已经能够管理48bit(256TB)的VA，以及64TB的PA。不过由于某些供应商发布了超过64T的超大物理内存，因此需要实现了一个5级页表特性来进行支持。

       下面是原来4级页表的48bitVA地址空间，原先的X64芯片规定，高8位永远与第48bit（从0开始算即47bit）相同。因此从硬件上只使用4级页表。

    0000000000000000 – 00007fffffffffff(128TB)为用户空间,
    ffff800000000000 – ffffffffffffffff(128TB)为内核空间。

        新的Intel芯片的MMU硬件规定可以进行5级页表管理。扩展9位达到57bit VA和52bit PA，支持丧心病狂的128PB VA和4PB PA，甚至大页都达到256G。

        内核在PGD和PUD之间，增加了一个叫P4D的层次。不过新的5级页表可以通过内核cmdline来控制内核启用4级还是5级页表，这个比原先4级页表的支持又智能了不少（OS发行版不用出两个版本了）。

       即使在cmdline配置了5级页表的情况下。默认情况下，Userspace App的VA仍然是47bit（即128TB），希望将高于47bit的地址空间用于Userspace App可以使用prctl的接口使能高bit VA功能（https://lwn.net/Articles/717300/）。

遗留问题：

1. 现有的4级页表已经可以达到256TB的VA，为什么不能管理超过64TB（比如128TB）的PA呢？

2. 5级页表情况下的内核地址空间范围是多少？

参考：

https://lwn.net/Articles/717293/

http://blog.csdn.net/hmsiwtv/article/details/39956981

http://blog.csdn.net/junmuzi/article/details/18056115

其它4.14版本特性：http://blog.csdn.net/lovelycheng/article/details/78545789