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Translation Lookaside Buffer (TLB)

一般在 Process 中看到的存取的記憶體是 Logical Address，之後透過 TLB cahce 來加快 page 映射 Physical Address

• Logical Address
  • 高位 virtual page number
  • 低位 就是直接 offset ，比如可以看到 linux /proc/pid/maps 的 0xfff000 後面三個 0 就是這個 offset
  • n-way set associative:
    • tag + set index + offset
• Physical Address
  • 高位 也就是 frame number 會透過 TLB 下去取得
  • 低位直接使用 Logical address 的 offset
• Page Table Entries

Cache

• 在理解上，要有電路平行的感覺
• set-associative
  • Cache Set
    • 透過 logical address 的 set index 進行對應
    • 有多個 Cache Line (cache entries/block)
      • tag array : 透過 logical address 的 tag bit 進行對應
      • Data array 保存實際上的資料

Page Table Layout

• PGD Table
• PMD Table
• Page Table entry (PTE Table)
• Data frame (12 bits)

why need five/four level page table?

• 主要是因為對於大的定址空間，保存太大的定址空間，並且實際上 x64 系統並不會使用到所有的記憶體，因此將定址空間表示成稀疏分頁目錄，可以節省空間，但會比較慢一點。
• Five-level page tables [LWN.net]

ref

• Cache的基本原理 - 知乎
• Page Table Management
• cache 有關
  • 現代處理器設計: Cache 原理和實際影響 - HackMD
  • Programming Small - HackMD

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