Нахождение минимального размера страницы, чтобы позволить TLB-доступу перекрываться с выборкой тега

Question

Вопрос по домашнему заданию, поэтому, пожалуйста, подтолкните меня в правильном направлении.

Рассмотрим систему с физически адресуемыми кэшами и предположим, что используются 40-разрядные виртуальные адреса и 32-разрядные физические адреса, а память является адресно-байтовой. Кроме того, предположим, что кэш-память является четырехсторонней, ассоциативно связанной с множеством, размер строки кэша составляет 64 байта, а общий размер кэша - 64 КБ.

Каким должен быть минимальный размер страницы в этой системе, чтобы обеспечить перекрытие доступа TLB и доступа к кэшу?

Я застрял в этом вопросе и понятия не имею, с чего начать. Может кто-нибудь подсказать мне, как найти решение?

Answer 1

Я думаю, что самая важная информация в этом вопросе

перекрытие доступа TLB и доступа к кэшу

Это означает, что мы получаем доступ к кэшу одновременно с доступом к TLB. На практике мы действительно индексируем кэш с помощью битов индекса виртуального адреса, и к тому времени, когда мы найдем запись в кэше, мы получим данные (физический адрес) из TLB. Затем мы можем сделать сравнение тегов с физическим адресом. Другими словами, кеш действует как виртуально индексируемый, физически помеченный (VIPT) кеш.

Несмотря на то, что схема звучит эффективно, нужно обратить внимание на то, что количество бит, используемых для индексации кэша, не может быть больше количества бит, необходимого для представления размера страницы. Проще говоря, размер страницы может ограничивать количество записей в кэше.

Теперь вернемся к вашему вопросу,

это кеш 64 Кбайт с 4-х сторонней связью. и кешлайн 64Bytes.

Number of cachelines = (64KBytes/4)/64Bytes = 2^8 cachelines

Это означает, что если страница размером 256 байт или больше, мы можем использовать этот механизм. Если страница меньше 256 байт, мы не можем предположить, что биты индекса виртуального адреса и физического адреса будут одинаковыми.

Каким должен быть минимальный размер страницы в этой системе, чтобы перекрытие доступа TLB и доступа к кэшу?

256Bytes