Was ist ein Übersetzungs -Lookaside -Puffer?

Eine COMPUTERS Central Processing Unit (CPU) hat ein Cache -System, das als Übersetzungs -Lookaside -Puffer (TLB) bezeichnet wird und für die Übersetzung des physischen Speichers in virtuellen Speicher verantwortlich ist.Dies ist ein separates Cache -System, da es für die CPU schneller ist, diesen Cache nach Speicheradressen zu durchsuchen, als ihn in den regulären Cache zu platzieren.Um Speicheradressen zu speichern, verwendet der TLB Seitentabelleneinträge und bildet eine Karte zwischen virtuellen und physischen Speicheradressen.Wenn der Übersetzungs -Lookaside -Puffer verwendet wird, kann es entweder einen TLB -Hit oder einen Fehlschlag geben, was bedeutet, dass das Speicher gefunden wurde oder unbekannt ist.Computer können mit mehreren verschiedenen TLB -Ebenen geliefert werden, um mehr Speicheradresseninformationen zu speichern.

Wenn der physische Speicher in virtuellen Speicher wird, erleichtert es dem Computer, die tatsächliche Speicherplatzierung zu finden.Diese Informationen können in den Haupt -CPU -Cache platziert werden, aber dies zeigt mehrere Probleme.Um diese Daten zu speichern, müssen verschiedene Zugriffsstufen verwendet werden, wodurch der gesamte Prozess verlangsamt wird.Ein Übersetzungs -Lookaside -Puffer sieht sich auf diesen Ebenen um und hilft der CPU, den richtigen Speicherplatz zu finden, damit die Daten geöffnet werden können.

Der Übersetzungs -Lookaside -Puffer verwendet ein Seiten -Tabellensystem, das die virtuellen Speicherübersetzungsbereiche kategorisiert.Wenn das physische Speicher in den virtuellen Speicher wird, z. B. wenn ein Dokument gespeichert oder ein Programm verwendet wird, speichert das TLB diese Übersetzung.Das TLB speichert die Informationen nicht selbst, sondern dort, wo sich der Speicher befindet, und es effizient macht.Der erste Schritt der CPUs besteht darin, den Übersetzungs -Lookaside -Puffer zu verwenden, um festzustellen, ob der Speicher zwischengespeichert wurde.Dies erzeugt entweder einen Treffer oder einen Miss.Ein TLB -Hit bedeutet, dass das physische Gedächtnis zwischengespeichert ist und schnell gefunden werden kann.Ein TLB -Miss bedeutet, dass das physische Speicher nicht zwischengespeichert wird, und die CPU muss alle Seitentabellen durchsehen, um den Speicher zu finden, einen Vorgang, der ineffizient ist und zusätzliche Zeit benötigt.

Die meisten Computer geliefert mit mehreren Übersetzungs -Lookaside -Pufferpegeln.Die niedrigste Ebene enthält die geringste Menge an Informationen, ist aber auch die schnellste.Wenn es zu viele Informationen für die erste Ebene gibt, um sie zu halten, überträgt es in die höheren Ebenen.Diese Ebenen sind nicht so schnell, aber immer noch schneller als die CPU, die alle Seitentabellen für die physische Speicheradresse durchsucht.