具有快表的地址变换机构
1、局部性原理2、快表的概念3、快表查询的过程
局部性原理
1、时间局部性:如果执行了程序中的某条指令,那么不久后这条指令很有可能再次被执行;如果某个数据被访问过,不久之后该数据很可能再次被访问。(因为程序中存在大量的循环)。空间局部性:一旦程序访问了某个存储单元,在不久之后,其附近的存储单元也很有可能被访问。(因为很多数据在内存中都是连续存放的)。
什么是快表(TLB)
1、快表,又称联想寄存器(TLB),是一种访问速度比内存快很多的高速缓冲存储器,用来存放当前访问的若干页表项,以加速地址变换的过程。与此对应,内存中的页表常称为慢表。
引入快表后,地址的变换过程
1、CPU给出逻辑地址,由某个硬件算得页号、页内偏移量,将页号与快表中的所有页号进行比较。
2、如果找到匹配的页号,说明要访问的页表在快表中有副本,则直接从中取出该页对应的内存块号,再将内存块号与页内偏移量拼接形成物理地址,最后,访问该物理地址对应的内存单元。因此,若快表命中,则访问某个逻辑地址仅需一次访问即可。
3、如果没有找到匹配的页号,则需要访问内存中的页表,找到对应页表项,得到页面存放的内存块号,再将内存块号与页内偏移量拼接形成物理地址,最后,访问该物理地址对应的内存单元。因此,若快表未命中,则访问某个逻辑地址需要访问两次(在找到页表后,应同时将其存入快表,以后便后面可能的再次访问。但若快表已满,则必须按照一定的算法对旧的页表项进行替换)。
4、由于查询快表的速度比查询页表的速度快的多,因此只要快表命中,就可以节省很多时间。因为局部性原理,一般来说快表的命中率可以达到90%以上。