Ускорение процесса преобразования линейного адреса в физический

Использование приведенной выше схемы преобразования требует дополнительных затрат в виде 2-х обращений к памяти (1-ое к каталогу страниц; 2-ое к таблице страниц). В отличие от сегментного преобразования дополнительных затрат на сложение компанент не требуется, т.к. вместо сложения используется конкатинация (составление). Для ускорения преобразования используется специальное аппаратное средство TLB – Translate Lookasside Buffer – буфер ассоциативного преобразования или ассоциативной трансляции. По своей организации TLB напоминает внутренний КЭШ, но только гораздо меньшего объема, упрощенная схема TLB на рис7. Для сравнения внутренний КЭШ процессора 486 приведен на рис6. В TLB хранится информация о 32 страницах, к которым в последнее время осуществлялось обращение со стороны процессора. По своей организации TLB является ассоциативной по множеству КЭШ памятью, с 4-мя блоками в пределах множества (4WSA). Ключом поиска (ТЭГом) для TLB является линейный адрес страницы (20 бит). В памяти данных TLB содержиться 20-и разрядный физический адрес страницы, атрибуты страницы храняться в спец блоке вместе с ТЭГами и битами достоверности.

При КЭШ попадании в TLB осуществляется быстрая выборка физического адреса страницы к ее атрибутам, при КЭШ промахе реализуется полная схема преобразования адреса, после чего осуществляется обновление TLB. Для этой цели в рамках данного множества (выбор множества производиться по 3-м младшим разрядам линейного адреса страницы) производиться выбор блока кандидата на удаление с использованием 3-х битов LRU. Кандидат на удаление замещается новыми значениями ТЭГа и физического адреса

По статистике использование TLB примерно 95-98% обращений реализуется через TLB.