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快表(TLB)的引入

问题:

  • 页表—>两次或两次以上的内存访问
  • CPU的指令处理速度与内存指令的访问速度差异大,CPU的速度得不到充分利用


如何加快地址映射速度,以改善系统性能?

  • 程序访问的局部原理—>引入快表——高速缓存

快表是什么?

  • TLB——Translation Look-aside Buffers(翻译查找缓冲区)
  • 相联存储器

                特点:按内容并行查找

  • 保存正在运行进程的页表的子集(部分页表项)


页错误PAGE FAULT

  • 又称页面错误、页故障、页面失效
  • 地址转换过程中硬件产生的异常

具体原因:

  • 所访问的虚拟页面没有调入物理内存
  •     ——>缺页异常
  • 页面访问违反权限(读/写、用户/内核)
  • 错误的访问地址

缺页异常处理:

  • 是一种Page Fault(页面错误)
  • 在地址映射过程中,硬件检查页表时发现所要访问的页面不在内存,则产生该异常——缺页异常
  • 操作系统执行缺页异常处理程序:获得磁盘地址,启动磁盘,将该页调入内存。
  • 如果内存中有空闲页框,则分配一个页框,将新调入页装入,并修改页表中相应页表项的有效位及相应的页框号。
  • 若内存中没有空闲页框,则要置换内存中某一页框;若该页框内容被修改过,则要将其写回磁盘
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