内转换存储器英文解释翻译、内转换存储器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 intransit store
分词翻译:
内转的英语翻译:
【医】 adversion; esodeviation; involution
换的英语翻译:
barter; exchange; trade
存储器的英语翻译:
storage; store
【计】 M; memorizer; S
专业解析
内转换存储器(Internal Translation Memory),在计算机体系结构(特别是内存管理)的语境下,通常指集成在内存管理单元(MMU)内部的一种高速缓存结构,专门用于存储最近使用过的虚拟地址到物理地址的转换结果。
以下是其详细解释:
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核心功能与目的:
- 地址转换加速:现代计算机系统普遍使用虚拟内存技术。程序使用的是虚拟地址(Virtual Address),而实际访问物理内存需要物理地址(Physical Address)。将虚拟地址转换为物理地址的过程称为地址转换(Address Translation)。
- 减少主存访问延迟:地址转换通常需要查询存储在主存中的页表(Page Table)。频繁访问主存会带来显著的性能开销。内转换存储器(常指TLB - Translation Lookaside Buffer)作为MMU内部的高速缓存,存储了最近成功转换的虚拟页号(Virtual Page Number, VPN)到物理页帧号(Physical Frame Number, PFN)的映射条目。
- 高速命中:当CPU产生一个虚拟地址时,MMU首先在TLB中查找对应的VPN。如果找到(TLB命中),则直接使用缓存的PFN与虚拟地址中的页内偏移(Offset)组合成物理地址,无需访问较慢的主存页表,极大地加速了地址转换过程。
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工作原理与流程:
- 查询:MMU接收CPU发出的虚拟地址。
- TLB查找:MMU提取虚拟地址中的VPN部分,并在TLB中并行查找匹配项。
- 命中处理:若在TLB中找到匹配条目(TLB Hit),则直接获取对应的PFN,与虚拟地址的Offset部分组合形成物理地址,访问物理内存。
- 未命中处理:若在TLB中未找到匹配条目(TLB Miss),则MMU必须访问主存中的页表(可能涉及多级页表遍历)来完成地址转换。获取到转换结果(VPN -> PFN)后,MMU会将其作为一个新条目加载到TLB中(可能需要替换一个旧条目),以便后续相同VPN的访问能快速命中。之后,再用获取到的PFN形成物理地址访问内存。
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关键特性:
- 高速缓存特性:TLB本质上是一个特殊用途的高速缓存(Cache),其访问速度远快于主存(DRAM)。
- 有限容量:由于成本和物理限制,TLB的条目数量有限(通常几十到几百条)。
- 关联性策略:TLB采用类似CPU Cache的关联性策略(如全相联、组相联)来管理条目存储和查找。
- 替换策略:当TLB已满且需要加载新条目时,会使用特定的替换策略(如LRU - 最近最少使用)来决定淘汰哪个旧条目。
- 一致性维护:当页表内容被修改(例如页面被换出内存),需要及时使TLB中对应的缓存条目失效(Invalidate),以保证地址转换的正确性。
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重要性:
- 性能关键:TLB的命中率对系统整体性能至关重要。高TLB命中率意味着大部分地址转换无需访问慢速的主存页表,显著减少了内存访问延迟。
- 虚拟内存效率:内转换存储器(TLB)是虚拟内存技术得以高效实现的核心硬件支持之一。没有TLB,频繁的页表访问会使虚拟内存带来的优势(更大的地址空间、内存保护、共享等)被巨大的性能开销所抵消。
汉英关键术语对照:
- 内转换存储器 / 内部转换存储器:Internal Translation Memory (常特指Translation Lookaside Buffer - TLB)
- 内存管理单元:Memory Management Unit (MMU)
- 虚拟地址:Virtual Address (VA)
- 物理地址:Physical Address (PA)
- 地址转换:Address Translation
- 页表:Page Table
- 虚拟页号:Virtual Page Number (VPN)
- 物理页帧号:Physical Frame Number (PFN) / Physical Page Number (PPN)
- 页内偏移:Offset
- TLB命中:TLB Hit
- TLB未命中:TLB Miss
- 条目:Entry
- 替换策略:Replacement Policy
- 失效:Invalidate
参考来源:
- 该解释综合了计算机体系结构、操作系统原理中关于内存管理和MMU/TLB的标准知识。核心概念可参考经典教材如:
- David A. Patterson and John L. Hennessy, Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface (RISC-V Edition or ARM Edition).
- Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne, Operating System Concepts.
- 关于TLB的具体硬件实现细节,可参考处理器厂商(如Intel, AMD, ARM)的架构手册(例如Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manuals, ARM Architecture Reference Manuals)。
网络扩展解释
根据现有资料,“内转换存储器”这一术语并非计算机领域的标准表述,可能是对“内存储器”或“缓存/地址转换机制”的混淆。以下结合相关概念进行解释:
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内存储器的定义与作用
内存储器(Internal Memory)又称主存储器(Main Memory),是计算机中CPU能直接访问的存储部件,主要用于临时存放正在运行的程序、原始数据及运算结果。其读写速度直接影响计算机性能。
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可能的混淆概念
- 高速缓存(Cache):位于CPU内部或附近,用于加速CPU与主存之间的数据交换,但属于内存储器的衍生技术。
- 地址转换机制:如内存管理单元(MMU)通过页表实现虚拟地址到物理地址的转换,但这属于处理器功能模块,而非独立存储器。
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标准术语参考
根据权威定义,存储器分为内存储器(如RAM、ROM)和外存储器(如硬盘、U盘)。内存储器的核心特征包括:
- 直接与CPU交互
- 采用半导体或磁芯技术
- 断电后数据易丢失(易失性存储)
建议进一步确认具体场景,若涉及虚拟内存或缓存技术,可补充相关机制说明。标准计算机体系结构中并无“内转换存储器”的独立分类。
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