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Windows 页目录自映射方案 在 Windows 的虚拟内存管理方案中，有一个设计值得特别一提，那就是 Windows 页目录自 映射机制。 Dave Probert 很早在一份讲义中提到了这一机制 （称为 self-mapping page tables ）， 并 且 给 出 了 清 楚 的 解 释 （http://i-web.i.u-tokyo.ac.jp/edu/training/ss/msprojects/data/07-ProcessesThreadsVM.pdf ，2004 年 7 月）。 首先，看下面的一个宏： #define MiGetVirtualAddressMappedByPte(PTE) ((PVOID)((ULONG)(PTE) 10)) 此宏的含义是，给定一个 PTE 的虚拟地址，返回该 PTE 所指页面的虚拟地址。 举 例 而 言 ， 假 设 PTE 的 地 址 （ 虚 拟 地 址 ） 为 0xc0390c84 ， 即 1100,0000,00|11,1001,0000,|1100,1000,0100，这里 “|符号将它分为页目录索引、页表索引、” 页内偏移三部分。在 Windows 中，页目录（ CR3 寄存器）的地址是 0xc0300000 ，所以，处 理器在访问该 PTE 的时候，首先从页目录页面中，找到 1100,0000,00 项，即第 0x300 项。 这一项由系统特别设置好，它指向页目录自身（后面进一步解释为什么这么设置） 。接下来 查找 0xc0390c84 的页表索引，即 11,1001,0000，处理器继续在页目录页面中查找，找到 11,1001,0000 ，即第 0x390 项，这一项指向一个页表页面。最后，处理器再根据页内偏移 1100,1000,0100，即 0xc84 ，定位到第 0x321 项。此 PTE 的寻址过程如下图所示。 按照 MiGetVirtualAddressMappedByPte ，将 0xc0390c84 ，左移 10 位，变成 0xe4321000 ，即 1110,0100,00|11,0010,0001,|0000,0000,0000，这样得到页目录索引 1110,0100,00，即 0x390 ； 页表索引为 11,0010,0001 ，即 0x321 ；页内偏移为 0 。可以看到，这里复用了 PTE 寻址过程 中的两次查表步骤。此 PTE 所指页面的寻址过程如下图所示。 MiGetVirtualAddressMappedByPte 宏之所以能够工作的关键之处在于，页目录页面（虚拟地 址为 0xc0300000 ）的 0x300 项指向其自身。即下图的结构。 由此可以明白，页目录地址 0xc0300000 和这里的 0x300 项绝不是偶然的，而是精心选择的 （但并非唯一）。 我 在 阅 读 Windows 内 核 中 一 段 分 配 系 统 PTE 的 代 码 时 ， 看 到 了 MiGetVirtualAddressMappedByPte 宏，百思不得其解。经过两个晚上的苦思冥想，才领悟到 上述寻址结构的奥妙所在。后来整理成 “Windows 内核原理与实现 ”一书中关于 Windows 页 目录自映射方案的描述（见第 202-204 页）。再后来，偶然的机会看到 Dave Probert 的讲义 中早有提及，印证了自己的想法。 deping_chen 我觉得也可以这么理解： 页目录是一个特殊的页表，也是一个特殊的页。所有的页表也是 特殊的页。 因为页目录和所有页表同时也是页，所以页目录和页表所占的空间是 4G 虚拟 内存的一部分。 deping_chen 当页目录作为页表