计算有效访问时间

Question

这是Silberschatz等人的第9版操作系统概念的一段:

在TLB中找到感兴趣的页面编号的次数称为命中率.例如,80%的命中率意味着我们在80%的时间内在TLB中找到所需的页码.如果访问内存需要100纳秒,那么当页码在TLB中时,映射内存访问需要100纳秒.如果我们无法在TLB中找到页码,那么我们必须首先访问页表和帧号(100纳秒)的内存,然后访问内存中所需的字节(100纳秒),总共200纳秒.(我们假设页面表查找只需要一次内存访问,但它可能需要更多内容,我们将会看到.)为了找到有效的内存访问时间,我们通过概率对案例进行加权:有效访问时间= 0.80 ×100 + 0.

但是在同一本书的第8版中

我很困惑

有效的访问时间

有人可以帮我解释一下吗？

Answer 1

如果在TLB(TLB命中)中找到页面,则总时间将是TLB中搜索的时间加上访问内存的时间,因此

TLB_hit_time := TLB_search_time + memory_access_time

如果在TLB(TLB未命中)中找不到页面,则总时间将是搜索TLB的时间(您没有找到任何内容,但仍未搜索)以及访问内存以获取页面表的时间和框架,加上访问内存以获取数据的时间,所以

TLB_miss_time := TLB_search_time + memory_access_time + memory_access_time

但是在个别情况下,当您想知道TLB性能的平均度量时,您使用有效访问时间,即先前度量的加权平均值

EAT := TLB_miss_time * (1- hit_ratio) + TLB_hit_time * hit_ratio

要么

EAT := (TLB_search_time + 2*memory_access_time) * (1- hit_ratio) +
       (TLB_search_time + memory_access_time) * hit_ratio

Answer 2

这里的有效时间只是使用命中或未命中的相对概率的平均时间.因此,如果在80%的时间内发生命中并且在20%的时间内发生未命中,则在大量命中/未命中的有效时间(即平均时间)将是0.8*(命中时间)+ 0.2*(未命中时间) ).

Answer 3

EAT 的通用公式

命中率 = a

主存访问时间 = m

关联查找（TLB 访问）= e

吃 = (m + e) a + (2m + e) (1 - a)

    = 2m - ma + e