计算机组成原理——地址转换后备缓冲器（TLB）

（截图来自MOOC平台华中科技大学计算机原理课程）

在进行虚实地址转换的时候会存在多次访问主存导致Cache速度优越性难以体现的问题（虚实地址转换的相关内容可阅读我的上一篇文章虚拟存储器）。

以一次命中的转换过程为例。处理器根据虚拟地址访问MMU，通过MMU分解出页表项的地址，根据该地址访问主存，再返回页表项的内容到MMU，判断该页表项在主存中，那么再根据拼接成的物理地址访问主存，获得数据。这样的过程需要访问主存2次。

如果访问没有命中，那么将更为麻烦。在返回页表项内容时发现无效，出现缺页的情况，此时要通过缺页异常处理程序从磁盘调出并调入页（这里可能会用到替换算法，可阅读之前的文章Cache的替换算法）。处理完成后，再返回消息，继续处理之前的访问程序。这样一共需要访问主存3次。

为了提高虚实地址转换时的速度，我们需要引入TLB。

TLB相当于是页表的一个子集，可以采用如直接映射的映射方式（详情请阅读之前的文章Cache地址映射和变换方法）。

将VPN再进行更细一步的划分，根据TLB Index找到相应的，页表项，比对TLB TAG是否相同，相同的话再看有效位是否有效，这样就可以读取出页表项中的物理页号，和VPO组合获得物理地址，再访问主存。

引入了TLB的情况下，只需要访问主存一次就可以获得相应的数据。

标签：Cache,TLB,缓冲器,主存,后备,访问,地址,页表
来源： https://blog.csdn.net/m0_56561130/article/details/118405261