Τι είναι το buffer της μετάφρασης;

Μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας υπολογιστών (CPU) διαθέτει ένα σύστημα προσωρινής μνήμης που ονομάζεται Buffer Translation Lookaside (TLB), το οποίο είναι υπεύθυνο για τη μετάφραση της φυσικής μνήμης σε εικονική μνήμη.Αυτό ένα ξεχωριστό σύστημα κρυφής μνήμης, επειδή είναι πιο γρήγορο για την CPU να αναζητήσει αυτή την προσωρινή μνήμη για διευθύνσεις μνήμης παρά να το τοποθετήσετε στην κανονική μνήμη cache.Για να αποθηκεύσετε τις διευθύνσεις μνήμης, το TLB χρησιμοποιεί καταχωρήσεις πίνακα σελίδων, σχηματίζοντας έναν χάρτη μεταξύ των διευθύνσεων εικονικής και φυσικής μνήμης.Όταν χρησιμοποιείται το buffer της μετάφρασης Lookaside, μπορεί να υπάρξει είτε ένα χτύπημα TLB είτε χάνεται, πράγμα που σημαίνει ότι η μνήμη έχει βρεθεί ή είναι άγνωστη.Οι υπολογιστές μπορούν να έρθουν με διάφορα διαφορετικά επίπεδα TLB για να αποθηκεύσουν περισσότερες πληροφορίες διεύθυνσης μνήμης.

Όταν η φυσική μνήμη μετατρέπεται σε εικονική μνήμη, δημιουργώντας μια μνήμη cache της διευκολύνει τον υπολογιστή να βρει την πραγματική τοποθέτηση μνήμης.Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να τοποθετηθούν στην κύρια μνήμη cpu, αλλά αυτό παρουσιάζει διάφορα προβλήματα.Για την αποθήκευση αυτών των δεδομένων, πρέπει να χρησιμοποιηθούν αρκετά διαφορετικά επίπεδα πρόσβασης, επιβραδύνοντας ολόκληρη τη διαδικασία.Ένα buffer translation lookaside κοιτάζει γύρω από αυτά τα επίπεδα και βοηθά την CPU να βρει το σωστό σημείο μνήμης, ώστε τα δεδομένα να μπορούν να ανοίξουν.

Το buffer Translation Lookaside χρησιμοποιεί ένα σύστημα πίνακα σελίδων που κατηγοριοποιεί τις περιοχές μετάφρασης εικονικής μνήμης.Όταν η φυσική μνήμη μετατρέπεται σε εικονική μνήμη, όπως όταν αποθηκεύεται ένα έγγραφο ή χρησιμοποιείται πρόγραμμα, το TLB αποθηκεύει αυτή τη μετάφραση.Το TLB δεν αποθηκεύει τις ίδιες τις πληροφορίες, αλλά όπου βρίσκεται η μνήμη, καθιστώντας την μνήμη αποδοτική.Το πρώτο βήμα CPUS χρησιμοποιεί το buffer μετάφρασης Lookaside για να δει αν η μνήμη έχει αποθηκευτεί προσωρινά.Αυτό παράγει είτε ένα χτύπημα είτε ένα χάσιμο.Ένα χτύπημα TLB σημαίνει ότι η φυσική μνήμη αποθηκεύεται και μπορεί να βρεθεί γρήγορα.Ένα χάσμα TLB σημαίνει ότι η φυσική μνήμη δεν είναι αποθηκευμένη στην αποθήκευση και η CPU πρέπει να εξετάσει όλους τους πίνακες σελίδας για να βρει τη μνήμη, μια διαδικασία που είναι αναποτελεσματική μνήμη και παίρνει επιπλέον χρόνο.Το χαμηλότερο επίπεδο κατέχει το μικρότερο ποσό πληροφοριών, αλλά και είναι το πιο γρήγορο.Όταν υπάρχουν πάρα πολλές πληροφορίες για το πρώτο επίπεδο που πρέπει να διατηρηθεί, διαρρέει στα υψηλότερα επίπεδα.Αυτά τα επίπεδα δεν είναι τόσο γρήγορα, αλλά εξακολουθούν να είναι ταχύτερα από την αναζήτηση CPU σε όλους τους πίνακες σελίδας για τη διεύθυνση φυσικής μνήμης.