Ask*_*aga 7 language-agnostic 64-bit pointers x86-64 arm64
在 x86-64 和 arm64 等常见的 64 位架构上，通常只有 48 位用于内存寻址，而其他位是第 47 位的副本（对于用户空间程序，该位通常为零）。因此，剩余的 16 位可用于存储附加数据，如类型标签等，只要这些位在取消引用之前被屏蔽即可。或者，48 位可以适合 64 位浮点数的 NaN 表示形式。动态/解释语言经常使用这两种技术。
我读过有关 Intel 5 级分页的信息，它将地址范围从 48 位扩展到 57 位，从而显着减少剩余位，并且使 NaN 装箱变得不可能。Linux 内核已经添加了对此分页方案的支持。
鉴于 48 位对应于 262,144 GiB 内存，我们可以假设我们很快就不会在 PC、笔记本电脑和手机等消费设备上需要 57 位范围，因此人们可能会假设在这些设备上我们将保留在 48 位上位模式将在未来很长一段时间内出现，上述技术仍然可行，而 57 位模式将仅用于服务器/超级计算机。
我的这些假设正确吗？或者是否有迹象表明消费级设备在不久的将来也会使用 57 位模式？
即使内存映射持久存储 (NV-DIMM) 变得普遍，消费者 PC 还需要一段时间才能拥有超过 64TiB 或 128TiB 的存储 + DRAM。请记住，高半内核需要一半的虚拟地址空间供内核使用，并且通常希望将所有物理内存直接映射到虚拟地址的位连续范围。 我认为，以及在内核空间中进行其他映射。例如，请参阅https://www.kernel.org/doc/Documentation/x86/x86_64/mm.txt了解 Linux 的功能。
正如您所怀疑的，操作系统实际上不会在物理地址空间远小于 256TiB 的计算机上启用 PML5。不需要那么多的虚拟地址空间，并且会产生性能成本（来自另一级页表的更昂贵的页面遍历）。页面遍历硬件并不总是能够缓存两个实际使用的顶级条目；CR3 更改上的所有内容失效可能会强制刷新。（页面遍历硬件通常可以缓存基数树的上层，以加快附近页面的 TLB 未命中速度。）