Что такое алгоритм замены TLB в вычислительной архитектуре?

Алгоритм замены TLB (Translation Lookaside Buffer) в вычислительной архитектуре — это метод, используемый для определения того, какую страницу следует исключить из кэша TLB и заменить ее новой записью страницы. TLB — это компонент управления памятью, в котором хранятся последние преобразования адресов виртуальной памяти в адреса физической памяти. Когда процесс запрашивает адрес виртуальной памяти, TLB проверяется, чтобы убедиться, что эта страница уже была отображена и переведена. Если трансляция присутствует в TLB, адрес физической памяти можно быстро получить, не обращаясь к таблице страниц.

Алгоритмы замены TLB используются для управления ограниченным размером кэша TLB и минимизации влияния на производительность промахов TLB, когда запрошенный перевод отсутствует в TLB и должен быть получен из таблицы страниц. Существуют различные алгоритмы замены TLB, в том числе:

1. Наименее недавно использовавшийся (LRU): запись TLB, которая использовалась наименее недавно, удаляется.
2. First In First Out (FIFO): запись TLB, которая была первой загружена в кэш, удаляется.
3. Случайный: запись TLB выбирается случайным образом для удаления.
4. Часы: вариант алгоритма FIFO, использующий циклический буфер и стрелку часов для отслеживания возраста каждой записи TLB.

Выбор алгоритма замены TLB зависит от рабочей нагрузки и характеристик системы, так как каждый алгоритм имеет свои сильные и слабые стороны. Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму промахи TLB и обращения к таблицам страниц, максимально увеличив эффективность TLB и использование кэша.

Дата публикации: