Vybarvení mezipaměti - Cache coloring

v počítačová věda, zbarvení mezipaměti (také známý jako zbarvení stránky) je proces pokusu o přidělení zdarma stránky které sousedí s Mezipaměť CPU Z pohledu, aby se maximalizoval celkový počet stránek uložených v paměti procesoru. Barvení mezipaměti se obvykle používá na nízké úrovni dynamická alokace paměti kód v operační systém, při mapování virtuální paměť na fyzická paměť. Subsystém virtuální paměti, který postrádá zbarvení mezipaměti, je méně deterministický, pokud jde o výkon mezipaměti, protože rozdíly v alokaci stránek z jednoho běhu programu na druhý mohou vést k velkým rozdílům ve výkonu programu.

Podrobnosti o operacích

Ilustrace zbarvení mezipaměti. Vlevo je virtuální paměť mezery, střed je prostor fyzické paměti a pravý je Mezipaměť CPU.

Fyzicky indexovaná mezipaměť CPU je navržena tak, aby adresy v sousedních blocích fyzické paměti zaujímaly v mezipaměti různé pozice („řádky mezipaměti“), ale pokud jde o virtuální paměť, není tomu tak; když jsou přiděleny prakticky sousedící, ale ne fyzicky sousedící paměťové bloky, mohly by potenciálně oba zaujmout stejnou pozici v mezipaměti. Barvení je technika implementovaná v softwaru pro správu paměti, která tento problém řeší výběrem stránek, které se neshodují se sousedními stránkami.

Stránky fyzické paměti jsou „barevné“, takže stránky s různými „barvami“ mají různé pozice v mezipaměti CPU. Při přidělování sekvenčních stránek ve virtuální paměti pro procesy shromažďuje jádro stránky s různými „barvami“ a mapuje je do virtuální paměti. Tímto způsobem se sekvenční stránky ve virtuální paměti nesnaží o stejný řádek mezipaměti.

Implementace

Tento kód přidává do subsystému přidělování virtuální paměti značné množství složitosti, ale výsledek stojí za námahu.[1] Díky zbarvení stránky je virtuální paměť stejně deterministická jako fyzická paměť, pokud jde o výkon mezipaměti. Vybarvení stránky se používá v operační systémy jako Solaris,[2] FreeBSD,[1] NetBSD,[3] a Windows NT.[4]

Reference

  1. ^ A b Matthew Dillon. „Zbarvení stránky“. Designové prvky systému FreeBSD VM. FreeBSD Foundation. Citováno 2007-01-13.
  2. ^ „Operační systém Solaris, co je nového“. Marketingový materiál Solaris. Sun Microsystems, Inc.. Citováno 2007-01-13.
  3. ^ Matt Thomas. „Zlepšení NetBSD / mips“ (PDF). Správa barev stránek. Nadace NetBSD. Citováno 2012-09-24.
  4. ^ Edouard Bugnion; Jennifer M. Anderson; Todd C. Mowry *; Mendel Rosenblum; Monica S. Lam. „Zbarvení stránky zaměřené na kompilátory pro více procesorů“. Stanfordská Univerzita. Citováno 2009-10-06.

externí odkazy