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為什么要有TLB

麥辣雞腿堡 ? 來(lái)源:TrustZone ? 作者:Hcoco ? 2023-11-26 15:54 ? 次閱讀

TLB 是 translation lookaside buffer 的簡(jiǎn)稱。首先,我們知道 MMU 的作用是把虛擬地址轉(zhuǎn)換成物理地址。

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虛擬地址和物理地址的映射關(guān)系存儲(chǔ)在頁(yè)表中,而現(xiàn)在頁(yè)表又是分級(jí)的。

64 位系統(tǒng)一般都是 3~5 級(jí)。

常見(jiàn)的配置是 4 級(jí)頁(yè)表,就以 4 級(jí)頁(yè)表為例說(shuō)明。

分別是 PGD、PUD、PMD、PTE 四級(jí)頁(yè)表。

在硬件上會(huì)有一個(gè)叫做頁(yè)表基地址寄存器,它存儲(chǔ) PGD 頁(yè)表的首地址。

圖片

MMU 就是根據(jù)頁(yè)表基地址寄存器從 PGD 頁(yè)表一路查到 PTE,最終找到物理地址(PTE頁(yè)表中存儲(chǔ)物理地址)。

這就像在地圖上顯示你的家在哪一樣,我為了找到你家的地址,先確定你是中國(guó),再確定你是某個(gè)省,繼續(xù)往下某個(gè)市,最后找到你家是一樣的原理。一級(jí)一級(jí)找下去。(這個(gè)比喻真的不錯(cuò))

這個(gè)過(guò)程你也看到了,非常繁瑣。如果第一次查到你家的具體位置,我如果記下來(lái)你的姓名和你家的地址。下次查找時(shí),是不是只需要跟我說(shuō)你的姓名是什么,我就直接能夠告訴你地址,而不需要一級(jí)一級(jí)查找。

四級(jí)頁(yè)表查找過(guò)程需要四次內(nèi)存訪問(wèn)。延時(shí)可想而知,非常影響性能。頁(yè)表查找過(guò)程的示例如下圖所示。以后有機(jī)會(huì)詳細(xì)展開(kāi),這里了解下即可。

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