已知虚拟地址空间用48bit表示，采用4级页表。每个级别用9个bit表示页表项的序号。剩余的12 bits用来表示页内偏移量。已知当前CPU访问的内存地址为0x000000008003。当CPU成功访问了该内存地址（操作系统处理了缺页异常），则总共增加了几个页表？修改了多少条页表项？

根据题目描述，虚拟地址空间大小为 $2^{48}$，页大小为 $2^{12}$，因此总共有 $2^{36}$ 个页。

每个级别用 9 个 bit 表示页表项的序号，则每个级别最多有 $2^9 = 512$ 个页表项，也就是说每个页表最多可以映射 $2^{21}$ 个字节的虚拟地址空间（$512 \times 2^{12}$）。因此，4 级页表可以映射的虚拟地址空间大小为 $2^{39}$。

当前 CPU 访问的内存地址是 0x000000008003，转换成二进制为:

0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0011

由于使用了 4 级页表，因此需要进行 4 次页表查找。具体步骤如下：

1. 第一级页表：由于需要访问的页表项在第一级页表中不存在，因此需要修改第一级页表。总共增加了 1 个页表，修改了 1 条页表项。

2. 第二级页表：由于需要访问的页表项在第二级页表中存在，因此不需要修改第二级页表。

3. 第三级页表：由于需要访问的页表项在第三级页表中不存在，因此需要修改第三级页表。总共增加了 1 个页表，修改了 1 条页表项。

4. 第四级页表：由于需要访问的页表项在第四级页表中存在，因此不需要修改第四级页表。

因此，总共增加了 2 个页表，修改了 2 条页表项。

相关问题

已知虚拟地址空间用48bit表示，采用4级页表。每个级别用9个bit表示页表项的序号。剩余的12 bits用来表示页内偏移量。已知当前CPU访问的内存地址为0x000000008003。每个页表项的大小为8字节。 CPU访问的内存地址对应的虚拟页号是多少？页内偏移量是多少？ 答：

根据题意，可以得到以下信息：

- 虚拟地址空间大小为 $2^{48}$，即能够表示的最大地址为 $0xFFFFFFFFFFFF$。
- 采用 4 级页表，每个级别用 9 个 bit 表示页表项的序号，因此每个页表项的大小为 $2^9\times8=2^6\times2^9=512$ 字节。
- 当前 CPU 访问的内存地址为 0x000000008003。

我们需要根据这些信息来计算出 CPU 访问的内存地址对应的虚拟页号和页内偏移量。

首先，将当前 CPU 访问的内存地址转化为二进制数，得到：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0011

接着，我们将这个二进制数按照 4 级页表的结构进行划分。由于每个页表项的大小为 512 字节，因此第一级页表可以覆盖 $2^9\times512=2^{18}$ 字节的虚拟地址空间，第二级页表可以覆盖 $2^9\times2^{18}=2^{27}$ 字节的虚拟地址空间，以此类推。因此，可以得到如下划分：

Level 4: 0000 0000 0000
Level 3: 0000 0000 0000
Level 2: 0000 0000 0000
Level 1: 0000 0100 0000
Offset : 0000 0000 1000

由于当前 CPU 访问的内存地址所在的页表项在第一级页表中，因此我们只需要关注第一级页表的情况。根据题意，第一级页表可以用 9 个 bit 表示页表项的序号，因此可以将第一级页表的虚拟地址空间划分为 $2^9$ 个部分。由于当前 CPU 访问的内存地址在第 65 个部分中（即第 64 个页表项），因此 CPU 访问的内存地址对应的虚拟页号为：

0000 0100 0000 = 0x40

页内偏移量为：

0000 0000 1000 = 0x8

因此，CPU 访问的内存地址对应的虚拟页号为 0x40，页内偏移量为 0x8。

已知虚拟内存地址用20个bit表示，页大小为4KB，每个页表项的大小为8个字节，如果采用二级页表，虚拟地址的高4个bit用于一级页表的索引，接下来的4个bit用于二级页表的索引，则一级页表的页表项有多少个？一级页表的大小为多少字节？一级页表的每个页表项对应的内存空间的范围为多少字节？

根据题目中给出的信息，虚拟内存地址用20个bit表示，页大小为4KB，每个页表项的大小为8个字节，采用二级页表，虚拟地址的高4个bit用于一级页表的索引，接下来的4个bit用于二级页表的索引。

因此，二级页表中每个页表项表示一页大小为4KB的物理内存地址，需要用12个bit表示，每个页表项的大小为8个字节，即64个bit。因此，每个二级页表可以容纳2^8 = 256个页表项，共需占用2KB的内存空间。

一级页表的索引需要用4个bit表示，因此一级页表中共有2^4 = 16个页表项。每个一级页表项需要存储一个二级页表的起始地址，因此每个一级页表项需要占用4个字节（32个bit）的内存空间，因此一级页表的大小为16 * 4 = 64个字节。

每个一级页表项对应的内存空间的范围由二级页表的大小和页大小决定。由于每个二级页表可以容纳256个页表项，因此每个二级页表可以管理256 * 4KB = 1MB 的物理内存空间。因此，每个一级页表项对应的内存空间的范围为1MB。