地址翻译
地址翻译是一个N元素的虚拟地址空间(VAS)中的元素和一个M元素的物理地址空间(PAS)中元素之间的映射。
映射实现:
MMU利用页表来实现这种映射。CPU中的一个控制寄存器,页表基址寄存器PTBR指向当前页表。n位的虚拟地址包含两个部分:一个p位的虚拟页面偏移(VPO)和一个(n-p)位的虚拟页号(VPN)。MMU利用VPN来选择适当的页表条目(PTE)。将页表条目中的物理页号(PPN)和虚拟地址中的VPO串联起来,就得到相应的物理地址。因为物理和虚拟页面都是P字节的,所以物理页面偏移(PPO)和VPO是相同的。
页面命中时CPU硬件执行的步骤:
- 处理器生成一个虚拟地址,传送给MMU
- MMU生成PTE地址,并向高速缓存/主存请求得到它
- 高速缓存/主存向MMU返回PTE
- MMU由PTE中的PPN和虚拟地址中的VPO构造出物理地址,传送给高速缓存/主存
- 高速缓存/主存返回所请求的数据字给处理器。
缺页时的步骤: