In multilevel paging (OS), until which level we keep applying paging on Page Table

In Operating System, we have concept of multilevel paging. I understand it, but what I don’t quite get is until when we keep doing paging? I saw some articles which say keep applying paging on page table until we can fit it in one frame (of RAM). Is this true?

I asked some people and they say it’s wrong concept.

Can anyone please clarify this doubt? It would increase credibility if you could also provide some standard resource (like a book of any author recognized by many universities) which mentions about this. An answer with all cases and explanation would be appreciated.

The number of levels in a multilevel paging system is determined by the size of the virtual address space, the page size, and the architecture of the system. In theory, there can be as many levels as needed to break down the virtual address space, but in practice, the number is limited by performance and architectural constraints.

We can come up with a formula for this
Number of paging levels = Bits in Virtual Address / Bits for Page Table Indexing

-For 32-bit Architecture:
You have a 32-bit virtual address space and a page size of 4 KB (which is 2^12 bytes). That leaves 20 bits for page table indexing.
If each page table entry is 4 bytes, the page table can hold 2^10 (1024) entries.
You can divide the 20-bit address space into two 10-bit fields, so a 2-level paging scheme works.

For a 64-bit system with a 4 KB page size, you have 52 bits for page table indexing (64 bits total minus 12 bits for the page offset).

If the page table has 512 entries per table (9 bits per level, assuming 8 bytes per page table entry), this would typically result in a 4-level paging scheme, as 52 bits can be split into four 9-bit fields (each for one level).

x86-64 typically uses 4-level paging (in Linux and Windows) with 512 entries per page table as follows

Level 1 (PML4 table): 9 bits

Level 2 (Page Directory Pointer Table): 9 bits

Level 3 (Page Directory): 9 bits

Level 4 (Page Table): 9 bits

Remaining bits: 12 bits for the page offset.

ARM architecture might use 3 or 4 levels, depending on the configuration (e.g., using a 39-bit or 48-bit virtual address space).

In theory, you could continue adding levels as needed, but each additional level increases the memory access time for address translation, which is why more than 4 or 5 levels are uncommon in practice. Excessive levels would lead to inefficient performance due to multiple memory lookups.
Besides performance overhead, managing multiple levels of paging adds complexity to the OS’s memory management subsystem
In modern systems, typically 3 to 5 levels of paging are used depending on the architecture and the size of the virtual address space.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật