Co to jest bufor Lookaside tłumaczenia?
Centralna jednostka przetwarzająca (CPU) komputera ma system pamięci podręcznej zwany translacyjnym buforem translacyjnym (TLB), który jest odpowiedzialny za przekształcanie pamięci fizycznej w pamięć wirtualną. Jest to osobny system pamięci podręcznej, ponieważ procesor szybciej szuka w pamięci podręcznej adresów pamięci niż umieszcza ją w zwykłej pamięci podręcznej. Do przechowywania adresów pamięci TLB wykorzystuje wpisy w tablicy stron, tworząc mapę między adresami pamięci wirtualnej i fizycznej. Gdy używany jest bufor podglądu translacji, może istnieć trafienie lub brak danych TLB, co oznacza, że pamięć została znaleziona lub jest nieznana. Komputery mogą mieć kilka różnych poziomów TLB do przechowywania większej ilości informacji o adresie pamięci.
Kiedy pamięć fizyczna zamienia się w pamięć wirtualną, utworzenie jej pamięci podręcznej ułatwia komputerowi znalezienie faktycznego położenia pamięci. Informacje te można umieścić w głównej pamięci podręcznej procesora, ale wiąże się to z kilkoma problemami. Aby przechowywać te dane, należy zastosować kilka różnych poziomów dostępu, spowalniając cały proces. Bufor lookaside translacji rozgląda się wokół tych poziomów i pomaga CPU znaleźć właściwe miejsce w pamięci, aby dane mogły zostać otwarte.
Bufor lookaside tłumaczenia używa systemu tabel stron, który kategoryzuje obszary tłumaczenia pamięci wirtualnej. Kiedy pamięć fizyczna zamienia się w pamięć wirtualną, na przykład gdy dokument jest przechowywany lub używany jest program, TLB przechowuje to tłumaczenie. TLB nie przechowuje samych informacji, ale lokalizację pamięci, dzięki czemu jest wydajna.
Aby znaleźć plik lub cokolwiek w architekturze pamięci, procesor przeszukuje komputer. Pierwszym krokiem procesora jest użycie bufora lookaside tłumaczenia, aby sprawdzić, czy pamięć została buforowana; powoduje to trafienie lub brak. Trafienie TLB oznacza, że pamięć fizyczna jest buforowana i można ją szybko znaleźć. Brak TLB oznacza, że pamięć fizyczna nie jest buforowana, a procesor musi przejrzeć wszystkie tabele stron, aby znaleźć pamięć, proces, który jest nieefektywny i zajmuje więcej czasu.
Większość komputerów ma kilka poziomów bufora lookaside tłumaczenia. Najniższy poziom zawiera najmniej informacji, ale jest również najszybszy. Kiedy jest zbyt dużo informacji, aby pomieścić pierwszy poziom, przenosi się na wyższe poziomy. Poziomy te nie są tak szybkie, ale nadal są szybsze niż procesor przeszukujący wszystkie tabele stron pod kątem adresu pamięci fizycznej.