操作系统-转换后备缓冲区（TLBs）

Question

操作系统-转换后备缓冲区（TLBs）

operating-systemtlb

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我正在努力理解这个问题（好吧，说实话是在考试前一晚突击复习 :)，但我无法弄清楚（也找不到网络上的高级概述）这个问题：

“页面表项可以映射到多个TLB条目...例如，如果每个页面表项映射到两个TLB条目，则称为2路组相联TLB”。

我的问题是，为什么我们要映射多次？我们肯定希望在TLB中表示最大可能数量的条目，而重复会浪费空间，对吧？我错过了什么？

非常感谢。

- stabGreeol

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Jerry Coffin · Accepted Answer

这并不意味着你将同一条目加载到表中的两个位置，而是指特定条目可以加载到表中的任何一个位置。只能将条目映射到表中的一个位置的替代方案是直接映射TLB。

直接映射TLB的主要缺点在于，如果您从内存的一部分复制到另一部分，并且（无论CPU使用什么直接映射方案）两个翻译必须映射到TLB中的相同位置，则每次都会重新加载TLB条目，因此TLB几乎没有用处。通过使用双向集合关联TLB，您可以保证任何两个条目都可以同时存在于TLB中，因此例如从点A移动到点B的块移动不会出问题，但是如果您从两个区域读取数据，将它们组合起来，并将结果写入第三个区域，则可能会出现问题（如果所有三个区域使用的翻译都映射到相同的TLB条目集）。

拥有多路TLB（像任何其他多路高速缓存一样）的缺点在于，您无法直接计算在给定时间可能保存特定条目的哪个位置 - 您基本上需要搜索各个路以找到正确的条目。对于二路来说，这很少是个问题 - 但四路通常是有用极限; 8路集合关联（TLB |高速缓存）根本不常见，部分原因是在8个可能位置上搜索数据开始变得过多。

随着时间的推移，在缓存或TLB中使用的路数越来越多。内存和处理器之间的速度差异继续增加。差异越大，CPU可以使用的周期就越多，并且仍然可以在单个内存时钟周期（或指定数量的内存时钟周期，即使超过一个）内生成结果。