Бет өлшемінің кеңейтілуі - Page Size Extension

Жылы есептеу, Бет өлшемінің кеңейтілуі (PSE) сипаттамасына сілтеме жасайды x86 мүмкіндік беретін процессорлар беттер дәстүрлі 4-тен үлкен KiB өлшемі. Ол түпнұсқада енгізілді Pentium процессор, бірақ ол тек көпшілікке құжатталған Intel босатуымен Pentium Pro.[1] The CPUID x86-да PSE қол жетімділігін анықтау үшін нұсқаулықты қолдануға болады CPU.[2]

Мотивация

«Дәстүрлі» 4 KiB пейджинг
PSE көмегімен 4 MiB пейджинг

Келесі сценарийді елестетіп көріңіз. Қолданбалы бағдарлама 1 сұрайдыMiB жады блогы. Бұл сұранысты орындау үшін пейджингті қолдайтын және ескі жүйеде жұмыс істейтін амалдық жүйе x86 Орталық процессорлар 256 бөлуі керек беттер әрқайсысы 4 KiB. Бет каталогтары мен парақ кестелерін жүргізу үшін 1 КБ жадының үстеме шығыны қажет.

Осы 1 MiB жадына қол жеткізген кезде 256 парақтың әрбір жазбасы кэштеледі аудармаға арналған буфер (TLB; кейінгі жад сұрауларын жылдам іздеу үшін физикалық мекен-жай аудармасына виртуалды мекен-жайды еске түсіретін кэш). TLB-ді бұзу - бұл бір жад блогында бөлінуі мүмкін бірнеше парақ жазбаларының болуы мүмкін ең үлкен кемшіліктердің бірі. Егер TLB толтырылса, онда TLB жазбасы босатылып, парақ каталогы мен парақ кестелері жадыда «жүруі» керек еді, ақырында, жадқа қол жеткізіліп, жаңа жазба TLB-ге енгізілуі керек еді . Бұл өнімділіктің ауыр жазасы және мүмкін, x86 архитектурасын парақ өлшемдерін ұлғайтудың ең үлкен ынтасы.

PSE 4 MiB көлеміндегі парақтың өлшемдерін 4 KiB парақтарымен бірге алуға мүмкіндік береді. Бұрын сипатталған 1 MiB сұранысы жалғыз 4 MiB парағымен оңай орындалады және оған тек бір TLB жазбасы қажет. Алайда, үлкенірек парақ өлшемдерін пайдаланудың кемшілігі болып табылады ішкі фрагментация.

Пайдалану

Дәстүрлі 32 биттік қорғалған режим, x86 процессорлары екі деңгейлі аударма схемасын қолданады, мұндағы бақылау тізілімі CR3 ұзындығы 4 KiB-қа тең бет каталогы, ол ұзындығы 4 KiB болатын 1024 × 4 байтты жазбаларға бөлінеді парақ кестелері, ұзындығы 4 KiB парақты көрсететін 1024 × 4 байтты жазбалардан тұрады.

PSE мүмкіндігін қосу (4 битті орнату арқылы, PSE, жүйелік тіркелімнің CR4) осы схеманы өзгертеді. Парақтар каталогындағы жазбаларда 7-ші битте қосымша жалауша болады PS (үшін бет өлшемі). Бұл жалауша PSE-мен ескерілмеді, бірақ қазір PS-мен 1-ге тең парақ каталогының жазбасы парақ кестесін емес, үлкен 4 MiB парағын көрсетеді. PS орнатылған парақ-каталогтың жазбасы PSE жоқ сияқты әрекет етеді.

Егер жаңа болса PSE-36 мүмкіндігі CPU арқылы қол жетімді CPUID нұсқау, содан кейін қалыпты 10 биттен басқа тағы 4 бит үлкен парақты көрсететін парақ-каталог жазбасының ішінде қолданылады. Бұл үлкен бетті 36 биттік адрестік кеңістікте орналастыруға мүмкіндік береді.

Егер Физикалық мекенжайды кеңейту (PAE) қолданылады, үлкен беттердің өлшемі 4 MiB-ден 2 MiB-ге дейін азаяды және PSE битіне қарамастан PSE әрдайым қосылады CR4.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Т.Шанли (1998). Pentium Pro және Pentium II жүйелік архитектурасы. Аддисон-Уэсли. б.439. ISBN  978-0-201-30973-7.
  2. ^ Intel 64 және IA-32 Architectures бағдарламалық жасақтамасын әзірлеушіге арналған нұсқаулық, 3А том. Intel Корпорация. Тамыз 2007. 3-26-дан 3-28 бетке дейін.

Сыртқы сілтемелер