memory-management - 分页和 TLB 操作系统

Question

对于我的操作系统课程，我真的坚持这个问题，但我不希望有人给我答案，而是如果有人能告诉我如何解决它。

示例问题：

本系统使用简单的分页和TLB

• 每次内存访问需要 80ns

• TLB访问需要10ns

• TLB命中率为80%。

由于 TLB，计算出实际的加速？

注意：我更改了访问所需的内存，而 TLB 访问需要部分问题，因为正如我所说，我不想要答案，只是一种解决方法。

Answer 1

如果虚拟地址转换缓存在 TLB 中，我们所需要的只是在 TLB 中进行一次查找，它会给我们一个物理地址，我们就完成了。有趣的部分是我们是否需要进行页表遍历。仔细考虑系统在没有在 TLB 中找到地址的情况下必须做什么（它已经必须进行 TLB 查找）。内存访问需要 80 纳秒，但实际获取物理地址需要多少纳秒？几乎每个分页架构都遵循页表存储在内存中的模式，只有入口点，即指向第一个页表（根）基址的地址在寄存器中。

如果您有足够的时间，您可以通过将其与 TLB 访问时间进行比较来计算加速。

Answer 2

在 TLB 命中 80% 时，您需要 2ns 的访问时间和访问主存储器中的该页面需要 20ns，因此一部分是 0.8×(2+20)

在 TLB 未命中时，即 (1-0.8) 20%，因为您正在再次检查 TLB，因此当 TLB 未命中时需要 2ns，它将检查到页表，但页表的基地址在主存储器中，因此它需要 20ns 并且当它搜索时进入 PT 它将获得所需的帧并再次需要内存访问时间来访问主内存中的数据，因此未命中计算为 0.2×(2+20+20)

从上面 2 ：

有效访问时间=0.8×(2+20)+0.2×(2+20+20) = 26ns