作业一：《内存管理》

截止时间： 2021年3月26号23时59分

提交方式： 好大学在线 《操作系统》 2021年春- ->第五章- ->本章练习

注意： 我们已经将选课的同学名单导入到好大学在线的操作系统课程中，大家可以在“我的课程”栏目中看到《操作系统》课程，请注意课程的学期是2021春。本门课程的作业均使用好大学在线的方式进行提交，此外，每位同学还需要批改两份其他同学的作业，批改参与情况以及批改得分将作为作业成绩的参考，并不作为最终的作业成绩。

ChCore运行在64位的机器上，并且配置了4级页表，第四级为PGD，第三级为PUD，第二级为PMD，第一级为PTE。请回答以下问题：

1. 在32位的机器中，巨页的大小是4M；在64位机器中，巨页的大小是2M，为什么巨页的大小不一致。

2. 为什么OS/MMU使用多级页表映射虚拟地址到物理地址中？使用4级页表的最大内存空间消耗是多少？

3. 在ARM-mmu架构中，mmu是如何区分页条目是否被使用。

4. 使用巨页的优点和缺点分别是什么？

5. 内存的属性位AP和UXN已经能够隔离用户态和内核态，为什么还需要两个ttbr寄存器？
6. TLB能够缓存虚拟地址到物理地址的映射，当发生进程间的上下文切换的时候，需要刷掉所有的TLB条目，这是为什么？你能想出一种解决方式，使得TLB条目在上下文切换的时候不需要被刷掉吗？
7. 在ARMv8结构之前，内存属性中没有DBM（Dirty Bit Modifier）位。这意味着硬件不支持脏页。所以OS需要如何模拟并且记录脏页呢？给出一种可行的解决办法。