在X86-64 System上的大页面支持上的页面偏移

Question

X86-64 ISA除默认的4 kb页面大小外，还具有2 MB和1 GB页面的扩展。

通常，页面大小为4KB，因此页面偏移位数为12位。然后，如果我们使用VIPT缓存，则如何确定标签，如果计算机使用变量页面大小（即变量偏移位点）？

几乎所有L1 CPU缓存物几乎具有物理标记（VIPT）设计是常见的；

-however

，L2和L3（LLC或最后级缓存）缓存通常都是物理索引的

和标记。

相对于L2和L3缓存而言，L1缓存非常小，并且大小如此。这将允许L1集索引从标准（即4KIB）基本页面的偏移位中检索。

，例如，在我的系统上，L1为每个核心32KIB，具有8种方法（关联），64组，每个缓存线是64个字节的标准大小。如果我们进行数学数，则需要

Answer 1

位才能用于缓存线偏移量，而另一个位则需要索引L1 Cache的集合。考虑到页面的前6位是要解决高速字节内的字节，我们还有另外6位专门用于索引L1 CACHES。

考虑到4KIB基本页面大小，这是完全足够的，log2(64) = 6位确定了您提到的页面偏移，并且不会受到虚拟页面到物理帧翻译过程的影响。 请参阅本文的图1理论和寻找驱逐集的实践

在不同页面尺寸的位布局上进行了很好的可视化。

澄清，

，然后，如果我们使用VIPT缓存，则如何确定标签，如果计算机使用变量页面大小（即变量偏移位点）？

就CPU缓存而言，页面大小在检索标签方面没有影响。首先，MMU并不固有地知道虚拟地址是基本页面还是大型页面的一部分。它是在TLB查找或页面步行之后（在所有TLB级别的错过）之后，页面的类型变得清晰。一旦解决了物理地址，高速缓存的标签比较确定在给定的高速缓存级别中的命中率或错过。有了一个2MIB的巨大页面，页面偏移有

log2(64) = 6

位，这又不足以揭露标签比较所需的所有高阶位。因此，无论页面尺寸如何，页面翻译过程都需要以相同的方式完成（尽管它可能会更快），以获取标签。