MMU和TLB缺失

Question

假设如下所示。我有一个带有虚拟内存和一个杠杆分页的系统，我有一个MMU，TLB是由软件控制的。

好的..。假设我是一个进程，我想读取虚拟地址为vaddr的RAM中的一个字。

因此，CPU给MMU vaddr，MMU在TLB中检查是否存在具有(假设) vaddr的5个最高有效位的条目。如果它在那里。一切都很好，它会计算物理地址，一切都很顺利。

现在.。假设它不在TLB中。在这种情况下，MMU会产生中断(页面错误)。好的..。现在我负责处理页面错误。

在PBR (页基址寄存器)中，我有页表起始地址。我的问题在这里。这个地址是物理地址吗？我想是的，因为如果它是虚拟的，意味着两件事: 1)必须以某种方式保留在进程的虚拟地址空间中(从来没有听说过这样的事情) 2)如果这个地址不在TLB中，将再次引起一个页面缺省，我将有一个无限循环。

表中的地址也有同样的问题。如果我有两级寻呼的话。第一级表(指向第二级表)中条目中的地址是虚拟的还是物理的？

谢谢。

Answer 1

家庭作业?

在任何情况下，这类事情在CPU的体系结构手册中都有详细的描述(您甚至还没有编写您正在讨论的CPU- x86不会在TLB未命中时生成页面错误)。

Answer 2

正如@zvrba指出的那样，行为是由CPU实现定义的，所以这个问题本身是无法回答的。

不过，需要考虑的一般问题是：

在PBR (页基址寄存器)中，我有页表起始地址。我的问题在这里。这个地址是物理地址吗？

• 是的，这必须是物理地址，否则MMU将需要首先为转换表解析虚拟到物理地址。

1)必须以某种方式保留在进程的虚拟地址空间中

• 错误，应‘翻译’虚拟。所以保留没有任何意义。

2)如果这个地址不在TLB中，将再次导致一个页面缺省，并且我将有一个无限循环

• 很好的尝试，但仍然是错误的想法，即使持有转换表的地址被映射，您仍然需要首先获取物理地址才能从内存中读取它们(我的意思是TLB表)。否则，您将被困在第一级TLB的虚拟到物理上，永远无法达到获得一般RAM访问的点。

顺便说一下，TLB表通常映射到虚拟地址空间中，这就是操作系统为应用程序映射/取消映射内存页的方式。

如果我使用两级分页，则为

。第一级表(指向第二级表)中条目中的地址是虚拟的还是物理的？

无论有多少层，

• 页面遍历都是按物理地址进行的。请参见上面的。

我有一个带有虚拟内存的系统，带有one杠杆分页...因此，CPU给MMU vaddr，MMU在TLB中检查是否存在具有(假设) vaddr的5个最高有效位的条目

• 5最高有效位...嗯..。假设这是32b系统，所以5个最高有效值只有31…27位有效。这就得出了页面大小为2^27 = 128MB的结论。如果你只能映射32个页面，为什么还要麻烦MMU呢？关闭内存！