TLB简介

TLB - translation lookaside buffer

快表,直译为旁路快表缓冲,也可以理解为页表缓冲,地址变换高速缓存。

由于页表存放在主存中,因此程序每次访存至少需要两次:一次访存获取物理地址,第二次访存才获得数据。提高访存性能的关键在于依靠页表的访问局部性。当一个转换的虚拟页号被使用时,它可能在不久的将来再次被使用到。

TLB是一种高速缓存,内存管理硬件使用它来改善虚拟地址到物理地址的转换速度。当前所有的个人桌面,笔记本和服务器处理器都使用TLB来进行虚拟地址到物理地址的映射。使用TLB内核可以快速的找到虚拟地址指向物理地址,而不需要请求RAM内存获取虚拟地址到物理地址的映射关系。

TLB原理

当cpu要访问一个虚拟地址/线性地址时,CPU会首先根据虚拟地址的高20位(20是x86特定的,不同架构有不同的值)在TLB中查找。如果是表中没有相应的表项,称为TLB miss,需要通过访问慢速RAM中的页表计算出相应的物理地址。同时,物理地址被存放在一个TLB表项中,以后对同一线性地址的访问,直接从TLB表项中获取物理地址即可,称为TLB hit。

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