端到端的地址翻译

高速缓存参数

　　　基本参数

参数　　　       　描述

S=2^{s　　　　　　 组数}       

^{E 　　　　　　　　每个组的行数}                                           

B=2^b　　　　　　块大小（字节）

m=log₂(M)　　　（主存）物理地址位数

　　 衍生出来的量

参数　　　　　　描述

M=2^{m　　　　　　内存地址的最大数量}

s=log₂(S)　　　　组索引的位数

b=log₂(B)　　　　块偏移位数量

t=m-(s+b)　　　　标记位数量

C=B*E*S　　　　不包括像有效位和标记位这样开销的高速缓存大小（字节）

地址翻译符号
　　　基本参数

符号　　　       　描述

N=2ⁿ　虚拟地址空间中的地址数量

M=2^m　　　物理地址空间中的地址数量

P=2^{p　　　　页的大小（字节）}

    虚拟地址（VA）的 组成部分

符号　　　　      描述

VPO　　　　虚拟页面偏移量（字节）

VPN　　　　虚拟页号

TLBI　　　　TLB索引

YLBT　　　  TLB标记

  物理地址（PA）的组成部分

符号　　　　      描述

PPO　　　　物理页面偏移量（字节）

PPN　　　　物理页号

CO　　　　  缓冲块内的字节偏移量

CI　　　  　  高速缓存索引

CT　　　　  高速缓存标记

对于端到端的地址翻译，我们假设：

　　内存是按字节寻址的

　　内存访问是针对1字节的字的（不是4字节的字）   　　偏移后读一个字节

　　虚拟地址是14位长的（n=14）　　

　　物理地址是12位长的（m=12）

　　页面大小是64字节（p=64）　　　　页的位数是6（2⁶=64）即VPO=PPO=6

　　TLB是四路组相联的，总共有16个条目。块表有四组（索引位为2），每组四个共有16个条目。

　　L1 d-cache是物理寻址，直接映射的，行大小为4字节，而总共有16个组。高速缓存每组只有一行，行大小为4字节，故每组4字节，（2²=4，故偏移量为2位）一共16组（索引位为4）。

 块表：

     

页表：

     

 高速缓存：

     

下图展示了虚拟地址和物理地址的格式：

      

      

 给出虚拟地址：0x03d7，填下表：

A.虚拟地址格式

|------------------>TLBT<-------------------||-->TLBI<--|

  13      12      11      10       9        8       7         6        5       4        3        2       1        0

|---------------------------->VPN<--------------------------||------------------>VPO<------------------|

B.地址翻译

   

 C.物理地址格式

|------------------->CT<---------------------||------------->CI<-----------||--->CO<----|

   11      10       9        8       7        6        5        4       3        2        1        0 

 |------------------>PPN<-------------------||------------------->ppo<--------------------|

 D.物理内存引用