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TLB 与大页：让翻译变快
TLB 缓存最近的翻译结果；大页让一次翻译覆盖更多内存。
每次访问内存都去查页表会很慢，所以 CPU 里有个小缓存 TLB，记住最近的翻译。 程序访问往往集中在附近，绝大多数翻译都能直接命中，就像浏览器缓存让重复请求不用走网络。 对数据库这类大内存程序，Linux 支持大页（如 2MB），同样大小的 TLB 能覆盖更多内存。
操作系统
虚拟内存：程序看到的地址是怎么翻译的
每个程序都以为自己独占一大片内存，其实背后有一层翻译。
概况
以 Linux 上一个程序读取自己内存中的一个变量为例，只讲概念。
- 一句话总结
- 程序用虚拟地址，硬件按页表翻译成物理地址
- 好处
- 隔离、布局统一、物理内存可以不连续
- 页
- Linux 在 x86-64 上通常以 4KB 为一页；大页（如 2MB）用来减少翻译开销
- 页表
- 每个进程一套，由内核维护
- TLB
- 最近翻译结果的缓存
- 权限位
- 每页记着可读、可写、可执行、用户可访问，违反即触发异常
- 多级页表
- x86-64 通常 4 级，只为用到的区域建表
- 写时复制
- fork 后共享只读页，写时才复制
- swap
- 不常用的页换到磁盘；频繁换页叫抖动
事件日志（6）
| 当前状态 | 发生了什么 |
|---|---|
| 用户态 | 程序想读取一个变量 |
| 用户态 | 地址落在“堆”区域 |
| 用户态 | 查页表，得到物理地址 |
| 翻译中 | 逐级查找页表 |
| 动手实验 | 地址被拆成 4 个 9 位下标和 12 位偏移 |
| 用户态 | TLB 命中，翻译几乎零开销 |
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