原文网址:http://sdnydubing.blog.163.com/blog/static/137470570201122810503396/ 从虚拟地址到物理地址的转换过程可知:使用一级页表进行地址转换时,每次读/写数据需要访问两次内存,第一次访问一级页表获得物理地址,第二次才是真正的读/写数据:使用两级页表时,每次读/写数据需要访问三次内存,访问两次页表(一级页表和二级页表)获得物理地址,第三次才是真正的读/写数据. 上述的地址转换过程打打降低了CPU的性能,有没有办法改进呢?程序执行过…

全面学习理解TLB(Translation Look-aside Buffer)地址变换高速缓存 前言: 本文学习思路是:存在缘由   --> 存在好处 --> 定义性质 --> 具体分析 存在缘由: 由于地址映射(从虚拟地址转换成物理地址)需要的开销开大. 转换过程如下: 第一次访问内存是访问页表,取出虚拟页对应的物理页. 第二次访问内存是访问实际内存地址. 为了提高效率,现代CPU都包含了一个特殊Cache来跟踪最近使用过的地址变换,这个就是TLB. 明显好处: 如果有了TLB,那么…

COMPUTER ORGANIZATION AND ARCHITECTURE DESIGNING FOR PERFORMANCE NINTH EDITION In principle, then, every virtual memory reference can cause two physical mem-ory accesses: one to fetch the appropriate page table entry, and one to fetch the desired dat…

BACKGROUND OF THE INVENTION A conventional virtual-machine monitor (VM monitor) typically runs on a computer and presents to other software the abstraction of one or more virtual machines. Each virtual machine may function as a self-contained platfor…

本文是对learn_the_architecture_-_aarch64_memory_management的部分翻译和个人注解.个人英文水平有限,若有翻译不当,欢迎加我私人微信LinuxDriverDev与我交流. 目录 总览 什么是内存管理 虚拟地址和物理地址 内存管理单元 Table entry Table lookup Multilevel translation 地址空间 物理地址 地址大小 物理地址大小 中间物理地址(IPA)的大小 地址空间标识-标记进程 虚拟机标识-使用拥有的虚拟…

hugepage的优势与使用 +2投票   优势 通过使用hugepage分配可以提高性能,因为需要更少的页,因此需要更少Translation Lookaside Buffers (TLB,高速传送缓存),使用TLB可以减少将虚拟页地址转换成物理页地址的时间. 如果没有hugepage,使用标准4K页大小的话,可能产生大量TLB miss,影响性能. 使用 hugepage的分配应该在启动时完成,或者在系统启动之后尽可能在将内存分片成物理内存之前. 要在启动时保留hugepage内存,需要在内…

<背景> MMU即内存管理单元(Memory Manage Unit),是一个与软件密切相关的硬件部件,也是理解linux等操作系统内核机制的最大障碍之一.可以说,不懂MMU使很多人一直停滞在单片机与无OS的时代. <虚拟地址/物理地址> a:如果处理器没有MMU,CPU内部执行单元产生的内存地址信号将直接通过地址总线发送到芯片引脚,被内存芯片接收,这就是物理地址(physical address),简称PA.英文physical代表物理的接触,所以PA就是与内存芯片physica…

arm的trustzone并不涉及到具体的crypto算法,只是实现: 1) 敏感信息的安全存储: 2) 控制bus和debug的安全访问,保证信息不被泄露: trustzone是system_level的实现,涉及到软硬件,硬件方面包括: 1) ARM processor: 2) Bus fabric: 3) system peripheral IP: 硬件devices被attacked的几种方式: 1) Hack attack,通过植入病毒和木马,来执行一些非法的软件. 2) Shake…

Posted by William Cohen on March 10, 2014 All modern processors use page-based mechanisms to translate the user-space processes virtual addresses into physical addresses for RAM. The pages are commonly 4KB in size and the processor can hold a limited…

The present invention provides a processor including a core unit for processing requests from at least one process. The at least one process has a code portion with at least one segment having a first code context identifier. The at least one process…

原文:Linux内存管理:ARM Memory Layout以及mmu配置 在内核进行page初始化以及mmu配置之前,首先需要知道整个memory map. 1. ARM Memory Layout PAGE_OFFSET  Start address of Kernel space  0xC000_0000 lowmem  Kernel direct-mapped RAM region (1:1 mapping)  Maximum 896M HIGH_MEMORY  End address…

1: void cpuidTest() 2: { 3: u32 val_eax, val_ebx, val_ecx, val_edx; 4: asm("cpuid" 5: : "=a" (val_eax), 6: "=b" (val_ebx), 7: "=d" (val_ecx), 8: "=c" (val_edx) 9: : "a" (2)); 10:  11: printk(&quo…

在Linux 64位系统里面,默认内存是以4K的页面(Page)来管理的,当系统有非常多的内存的时候,管理这些内存的消耗就比较大;而HugePage使用2M大小的页面来减小管理开销. Hugepage的背景 操作系统对于数据的存取直接从内存要比从硬盘读写数据要快的多,但是内存是有限的,这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念.虚拟内存是利用硬盘空间虚拟出的一块逻辑内存,这部分磁盘空间Windows下称之为虚拟内存,Linux下被称为交换空间(Swap Space). 对于这个大内存的管理(物理内存+…

HugePages是通过使用大页内存来取代传统的4kb内存页面,使得管理虚拟地址数变少,加快了从虚拟地址到物理地址的映射以及通过摒弃内存页面的换入换出以提高内存的整体性能.尤其是对于8GB以上的内存以及较大的Oracle SGA size,建议配值并使用HugePage特性.本文基于x86_64 Linux下来描述如何配值 HugePages. 1.Hugepage的引入    操作系统对于数据的存取直接从物理内存要比从磁盘读写数据要快的多,但是物理内存是有限的,这样就引出了物理内存与虚拟内存的…

TLB的作用及工作过程 以下内容摘自<步步惊芯——软核处理器内部设计分析>一书 页表一般都很大,并且存放在内存中,所以处理器引入MMU后,读取指令.数据需要访问两次内存:首先通过查询页表得到物理地址,然后访问该物理地址读取指令.数据.为了减少因为MMU导致的处理器性能下降,引入了TLB,TLB是Translation Lookaside Buffer的简称,可翻译为“地址转换后援缓冲器”,也可简称为“快表”.简单地说,TLB就是页表的Cache,其中存储了当前最可能被访问到的页表项,其内容是部…

TLB:Translation Lookaside Buffer. 根据功能可以译为快表,直译可以翻译为旁路转换缓冲,也可以把它理解成页表缓冲.里面存放的是一些页表文件(虚拟地址到物理地址的转换表).当处理 器要在主内存寻址时,不是直接在内存的物理地址里查找的,而是通过一组虚拟地址转换到主内存的物理地址,TLB就是负责将虚拟内存地址翻译成实际的物理内 存地址,而CPU寻址时会优先在TLB中进行寻址.处理器的性能就和寻址的命中率有很大的关系. 映射机制必须使一个程序能断言某个地址在其自己的进程空间…

TLB(Translation Lookaside Buffer)转换检测缓冲区是一个内存管理单元,用于改进虚拟地址到物理地址转换速度的缓存. TLB是一个小的,虚拟寻址的缓存,其中每一行都保存着一个由单个PTE(Page Table Entry,页表项)组成的块.如果没有TLB,则每次取数据都需要两次访问内存,即查页表获得物理地址和取数据. 关于TLB与cache-CPU缓存的关系,TLB介于CPU与cache之间,是内存的管理单元,用于程序从逻辑地址访问实际内存地址的页表缓存. 当程序或cp…

BACKGROUND This invention relates to virtual machines. In particular, the invention relates to translation lookaside buffers that support a virtual-machine system. A virtual-machine system is a computer system that includes a virtual machine monitor…

MMU 以及 TLB MMU(Memory Management Unit)内存管理单元: 一种硬件电路单元负责将虚拟内存地址转换为物理内存地址 所有的内存访问都将通过 MMU 进行转换,除非没有使能 MMU. TLB(Translation Lookaside Buffer)转译后备缓冲器: 本质上是 MMU 用于虚拟地址到物理地址转换表的缓存 这样一种架构,其最终运行时目的,是为主要满足下面这样运行需求: 多进程并发同时并发运行在实际物理内存空间中,而 MMU 充当了一个至关重要的虚拟内存到物…

TLB - translation lookaside buffer 快表.直译为翻译后备缓冲器,也能够理解为页表缓冲.地址变换快速缓存. 因为页表存放在主存中,因此程序每次訪存至少须要两次:一次訪存获取物理地址,第二次訪存才获得数据. 提高訪存性能的关键在于依靠页表的訪问局部性. 当一个转换的虚拟页号被使用时,它可能在不久的将来再次被使用到,. TLB是一种快速缓存,内存管理硬件使用它来改善虚拟地址到物理地址的转换速度. 当前全部的个人桌面,笔记本和server处理器都使用TLB来进行虚拟地址…

MMU是Memory Management Unit的缩写,中文名是内存管理单元,它是中央处理器(CPU)中用来管理虚拟存储器.物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权,多用户多进程操作系统.TLB(Translation Lookaside Buffer)传输后备缓冲器是一个内存管理单元用于改进虚拟地址到物理地址转换速度的缓存.TLB是一个小的,虚拟寻址的缓存,其中每一行都保存着一个由单个PTE组成的块.如果没有TLB,则每次取数据都需要两次访问内…

TLB - translation lookaside buffer 快表,直译为旁路快表缓冲,也可以理解为页表缓冲,地址变换高速缓存. 由于页表存放在主存中,因此程序每次访存至少需要两次:一次访存获取物理地址,第二次访存才获得数据.提高访存性能的关键在于依靠页表的访问局部性.当一个转换的虚拟页号被使用时,它可能在不久的将来再次被使用到,. TLB是一种高速缓存,内存管理硬件使用它来改善虚拟地址到物理地址的转换速度.当前所有的个人桌面,笔记本和服务器处理器都使用TLB来进行虚拟地址到物理地址的映…

CR3,PDE,PTE,TLB  Copy From https://www.cnblogs.com/zzSoftware/archive/2013/02/11/2908824.html   网上关于virtual address到physical address的转换的文章太多了,写在这里只为了给blog加点内容,以及自己整理下: 32bit OS每个进程有4G的寻址空间,一个32bit的virtual address怎么被映射到physical address上呢? 1.拿到CR3的值,代表…

A system and method for accessing memory are provided. The system comprises a lookup buffer for storing one or more page table entries, wherein each of the one or more page table entries comprises at least a virtual page number and a physical page nu…

我们只想读4个字节,但我们要经过如下的步骤 读取 字节的PDE 读取 字节的 PTE 读取 字节(int 占用4字节)的物理内存 在 10-10-12 分页模式下,CPU 每次要访问额外的访问 8 字节内存数据才能读取到数据 读取 字节 PDPTE 读取 字节 PDE 读取 字节 PTE 读取 字节的物理内存 在2-9-9-12 分页模式下,需要额外的访问 24 字节内存数据才能读取到数据. 还有可能出现四个字节不在同一个物理页上的情况,这样效率就会变得非常低,所以出现了快表:TLB(Trans…

译注:本章基本未做翻译 10.6 TLB Testing TLB测试 The 80386 provides a mechanism for testing the Translation Lookaside Buffer (TLB), the cache used for translating linear addresses to physical addresses. Although failure of the TLB hardware is extremely unlikely, u…

AArch32,arm的32bit架构: AArch64,arm的64bit架构: ARMv8.2-LPA,是armv8.2中的新feature,扩大了IPA和PA的支持范围,从48bit扩展到52bit. armv8-a core内部使用virtual memory,内部通过mmu转换为physical address. mmu的好处: 1)允许system同时运行多个task,各个task之间完全是地址透明的. 2)同一个task,code在编写的时候,也完全不需要了解processor内部…

BACKGROUND A conventional virtual-machine monitor (VMM) typically runs on a computer and presents to other software the abstraction of one or more virtual machines. Each virtual machine may function as a self-contained platform, running its own "gues…

内存管理单元(MMU)和协处理器CP15介绍内存管理单元(MMU)介绍嵌入式系统中,存储系统差别很大,可包含多种类型的存储器件,如FLASH,SRAM,SDRAM,ROM等,这些不同类型的存储器件速度和宽度等各不相同:在访问存储单元时,可能采取平板式的地址映射机制对其操作,或需要使用虚拟地址对其进行读写:系统中,需引入存储保护机制,增强系统的安全性.为适应如此复杂的存储体系要求,ARM处理器中引入了存储管理单元来管理存储系统.一内存管理单元(MMU)概述在ARM存储系统中,使用MMU实现虚拟地址…

Code maturity level options代码成熟度选项 Prompt for development and/or incomplete code/drivers 显示尚在开发中或尚未完成的代码与驱动.除非你是测试人员或者开发者,否则请勿选择 General setup常规设置 Local version - append to kernel release 在内核版本后面加上自定义的版本字符串(小于64字符),可以用"uname -a"命令看到 Automaticall…