Cache

第K级存储设备（快，小），存放第K+1级存储设备（慢，大）的部分内容。Cache管理的主要内容是对数据分块，在第K与K+1级设备之间传输数据，判定及处理cache miss/hit。

假设我的PC的内存是M（比如32MB），那它就有32M个唯一的地址，即m位（此例为25位）。典型的Cache会组织成S个set（比如32个,即s位selection index），每个set有E个cache line（比如1个），每个cache line有B个基本数据块（比如每个cache line有4个Byte，block offset范围是0到3）。Cache的容量就是32x4=128B。一个cache line除了包含B个数据块之外，还会包含valid bit和t bits（for Tag）。t = m-s-b，此例为25-5-4=16位。Tag和selection index以及block offset唯一确定了当前被cache的byte在主存中的物理地址。

一般来说，判断cache miss/hit工作在物理地址空间（TLB除外），与虚拟地址到物理地址的转换没有关系。

 

Virtual  Memory

以最简单的一级页表为例，页表项(PTE)存放着valid bit和n-bit地址。

valid bit   n-bit地址

1           物理帧号     ：物理页表在内存中

0           NULL        ：virtual page has not yet been allocated

0           非零         ：points to the start of the virtual page on disk

 

TLB （translation lookaside buffer）

TLB借用了cache的思想。最简单的TLB的实现可以没有selection index和block offset，tag就是虚地址帧号，内容是物理地址帧号。