Memória virtual e tradução

Modelo

A MMU traduz com o mapa do processo e verifica permissões. Virtuais iguais podem dar físicos distintos; espaço virtual não é RAM.

• Cache guarda conteúdo; TLB guarda traduções. Miss de um não prova falta do outro.
• Base $b$, limite $L$: válido se $0\leq v<L$; físico $b+v$. Limite exclusivo.
• Contígua: first-fit (primeiro), best-fit (menor), worst-fit (maior); atualiza buracos a cada pedido. Externa: sem região contígua. Interna: capacidade atribuída sem uso.
• Segmento: base, limite e permissões por região de tamanho variável.

Paginação

Páginas e molduras com $P=2^n$ bytes. Para o virtual $v$, com página $p$, deslocamento $d$, moldura $f$ e endereço físico $a$:

$$p=\lfloor v/P\rfloor,\quad d=v\bmod P,\quad a=fP+d.$$

O deslocamento passa intacto. Com $P=4096$, 0x1A3F5 dá página 0x1A, deslocamento 0x3F5; na moldura 7, 0x073F5 ($29685$).

• Região de $S$ bytes alinhada: $\lceil S/P\rceil$ páginas; sobra $\lceil S/P\rceil P-S$.
• Tabela linear de 32 bits com 4 KiB e 4 B/entrada: $2^{20}$ entradas, 4 MiB.
• Multinível: 10 bits exteriores, 10 interiores, 12 de deslocamento. Só cria interiores para regiões mapeadas.

TLB e proteção

$$EAT=h(t+M)+(1-h)(t+2M),$$

para tabela de um nível, sem caches nem faltas. Aqui $t$ é o acesso ao TLB, $M$ o acesso à memória e $h$ a taxa de acerto, com $0\leq h\leq1$. Com duas tabelas no miss: $t+3M$. Não somes custos já incluídos no enunciado.

• Miss do TLB não é falta de página. valid/present variam por modelo: lê o enunciado.
• Alcance aproximado: entradas vezes tamanho de página. Partilha de código é só leitura; COW copia à escrita.

Tabela multinível.