Ugrás a tartalomhoz

translation lookaside buffer

A Wikiszótárból, a nyitott szótárból

Angol


Főnév

translation lookaside buffer (tsz. translation lookaside buffers)

  1. (informatika) A Translation Lookaside Buffer (TLB) egy gyorsítótár (cache) a számítógépek memória kezelő rendszerében, amely a virtuális címek és a fizikai címek közötti fordítást gyorsítja meg. A TLB a memória címzési folyamatot gyorsítja, amely általában a memória menedzsment egység (MMU) feladata. Az MMU feladata, hogy a virtuális címeket a megfelelő fizikai címekre fordítsa, és a TLB segít abban, hogy a címfordítási műveletek gyorsabbak legyenek, minimalizálva a címfordítási késleltetést.

Hogyan működik a TLB?

  1. Virtuális címek fordítása: Amikor egy program hozzáfér egy virtuális címhez, az MMU-nak le kell fordítania ezt a virtuális címet a megfelelő fizikai címre. A TLB tárolja a legutóbbi címfordításokat, így ha egy cím már szerepel a TLB-ben, akkor az MMU közvetlenül a TLB-ben tárolt információkat használja a cím gyors fordításához.
  2. Gyors hozzáférés: A TLB gyorsítótárban való tárolás lehetővé teszi, hogy a címfordítás gyorsabban történjen, mivel a memória keresése helyett közvetlenül a TLB-ben található címek alapján történik a keresés.
  3. TLB hibák (TLB miss): Ha egy virtuális cím nem található a TLB-ben (ezeket TLB miss-nek hívják), akkor az MMU-nek hozzá kell férnie az oldal- vagy szegmensképekhez (page tables) a cím fordításához, ami lassabb, mint a TLB használata. A miss esetén a TLB újra betöltődik a megfelelő fordítással.
  4. TLB frissítése: A TLB folyamatosan frissül, ahogy új címek fordítására van szükség. A TLB megtartja a legfrissebb címfordításokat, és eldobja a régebbi, már nem használtakat.

A TLB felépítése:

  • A TLB egy asszociatív gyorsítótár (associative cache), ahol a címek egy-egy bejegyzéshez rendelődnek, és nem szükséges, hogy azok sorrendben legyenek tárolva. A címfordításokat gyorsan lehet megtalálni, mivel a keresés nem igényli a címek lineáris keresését.
  • A TLB bejegyzései tartalmazzák a következő információkat:
    1. A virtuális cím (vagy annak része), amit a TLB gyorsít.
    2. A fizikai cím, amelyre a virtuális cím fordítva van.
    3. A védelem és a hozzáférési jogok információi, például, hogy a cím írásra vagy csak olvasásra érhető el.

Előnyök:

  1. Sebesség: A TLB gyorsítja a memóriahozzáféréseket, mivel csökkenti a címfordítás idejét, és nem kell minden egyes memóriahozzáféréskor hozzáférni az oldaltáblákhoz.
  2. Csökkenti a memóriaelérések számát: Mivel a TLB a címfordításokat gyorsítja, kevesebb memóriaelérésre van szükség, ami javítja a teljesítményt.
  3. Memóriahatékonyság: A TLB lehetővé teszi, hogy a rendszer kisebb, gyorsabb memóriát használjon a címek fordítására, míg a nagyobb, lassabb memória (például a rendszer memória) az oldal- vagy szegmensképekhez szükséges információkat tárolja.

Hátrányok:

  1. Kapacitás korlátozottsága: Mivel a TLB egy gyorsítótár, korlátozott a kapacitása, tehát csak egy viszonylag kis számú cím fordítását képes tárolni. Ha a program nagy memóriaterületeket használ, akkor gyakran előfordulhat, hogy a TLB-ben tárolt címek hamar kiürülnek, ami TLB miss-t okozhat.
  2. TLB miss költsége: Ha egy cím nincs a TLB-ben, akkor a rendszernek hozzá kell férnie a lassabb oldal- vagy szegmensképekhez, ami késleltetést okozhat.
  3. Komplexitás és költség: A TLB implementálása növelheti a processzor komplexitását és költségét, mivel a TLB-nek gyorsnak kell lennie, és megfelelően kell kezelni az oldaltáblákkal való kommunikációt.

TLB típusok:

  • Szoftveres TLB: Néhány egyszerűbb rendszeren, vagy ha a TLB nem tartalmazza a címeket, a szoftver használhatja a TLB-t a címfordításra, és manuálisan töltheti be a címeket.
  • Hardveres TLB: A modern processzorok általában hardveres TLB-t használnak, amelyet közvetlenül a memória kezelő egység (MMU) kezel. A hardveres TLB gyorsabb, mivel közvetlenül a processzor részét képezi, és a címfordítást gyorsítja a program futása közben.

Összegzés:

A Translation Lookaside Buffer (TLB) a memória címzési rendszerének egy alapvető gyorsítótár-komponense, amely a virtuális címek és fizikai címek közötti fordítást gyorsítja. A TLB jelentősen javítja a memóriahozzáférési sebességet, csökkenti a címfordítási késleltetést, és segít abban, hogy a rendszer hatékonyabban használja a memóriát. Azonban a TLB kapacitása korlátozott, és előfordulhatnak TLB miss-ek, amelyek további költségeket jelentenek a rendszer számára.


További információk

A lap eredeti címe: „https://hu.wiktionary.org/w/index.php?title=translation_lookaside_buffer&oldid=3500214”