21、深入理解计算机系统笔记,虚拟存储器,地址翻译
1、地址翻译,是一个N元素的虚拟地址空间(VAS)中的元素和一个M元素的物理地址空间(PAS)中元素之间的映射。
2、CPU中的一个控制寄存器,叫做页表基址寄存器(page table base register,PTBR)指向当前页表。N位的虚拟地址包含两个部分:一个p位的VPO(virtual page offset,虚拟页面偏移)和一个n-p位的VPN(virtual page number)。MMU利用VPN来选择适当的PTE。如VPN0选择PTE0。因为物理和虚拟页面都是p字节的,所以PPO(physical page offset物理页面偏移)和VPO是相同的,所以,将页表条目中PPN(physical page number,物理页号)和虚拟地址中的VPO串联起来,就是相应的物理地址。
3、页面命中完全由硬件处理的,而处理缺页要求硬件和OS内核协作完成。
PTEA:页表条目地址,PTE:页表条目,PA:物理地址。
4、结合高速缓存和虚拟存储器
大多数系统是选择物理寻址的方式来访问高速缓存。使用物理寻址,多个进程同时在高速缓存中有存储块和共享来自相同虚拟页面的块成为简单的事情。而且,高速缓存无需处理保护的问题,因为访问权限的检查是地址翻译过程中一部分。
5、利用TLB加速地址翻译
在MMU中包括一个关于PTE的小的缓存,称为TLB。TLB是一个小的,虚拟寻址的缓存,其中每一行都保存着一个由单个PTE组成的块。
Components of a virtual address that are used to access the TLB.
6、用来压缩页表的常用方法是使用层次结构的页表。
7、关于虚拟/物理寻址的一个示例