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Todas las máquinas modernas con memoria virtual tienen una cache especial llamada buffer de traducción de direcciones (TLB por sus siglas en inglés) para la conversión de direcciones de memoria virtuales a físicas. Las dos entradas a la TLB son enteros que identifican tanto al programa que hace la solicitud a memoria, como la página virtual solicitada. Desde la salida surge un apuntador al número de página física. Ingresan direcciones virtuales, salen direcciones físicas. Las búsquedas en la tabla ocurren en paralelo con la ejecución de la instrucción, así que si la dirección de los datos está en la TLB, las referencias a la memoria ocurrirán de forma muy rápida.

Como otros tipos de caches, la TLB tiene un tamaño limitado. No contiene entradas suficientes para manejar todas las posibles traducciones de direcciones virtuales a físicas para todos los programas que pueda usted ejecutar en su computadora. Los depósitos más grandes de traducciones de direcciones se mantienen fuera en memoria, en las tablas de páginas. Si su programa solicita una traducción de dirección virtual a física, y no existe una entrada en la TLB, sufrirá usted una falla TLB . Puede que la información requerida deba generarse (es decir, crearse una nueva página), o puede que deba recuperarse de la tabla de páginas.

La TLB es buena por la misma razón que lo son otros tipos de cahes: reducen el costo de hacer referencias a memoria. Pero como las otras caches, existen casos patológicos en los cuales la TLB puede fallar en la entrega de un valor. El caso más sencillo de construir es uno donde cada referencia a memoria que haga su programa cause una falla TLB:


REAL X(10000000) COMMON XDO I=0,9999 DO J=1,10000000,10000SUM = SUM + X(J+I) END DOEND DO

Asumamos que el tamaño de página de la TLB de su computadora es menor a 40 KB. Cada vez que se recorre el ciclo interno en el código de ejemplo anterior, el programa solicita datos que están alejadas 4 bytes*10,000 = 40,000 bytes respecto a la última referencia. Esto es, cada referencia cae en una página de memoria diferente. Ello causa 1000 fallas TBL en el ciclo interior, repetido 1001 veces, para un total de cuando menos un millón de fallas TLB. Para hacer todavía más grave el problema, está garantizado que cada referencia cause también una falla del cache de datos. Es claro que nada debe comenzar con un ciclo como el de arriba. Pero suponiendo que el ciclo era del todo bueno para usted, la versión reestructurada del código siguiente atraviesa la memoria como un cuchillo caliente la mantequilla:


REAL X(10000000) COMMON XDO I=1,10000000 SUM = SUM + X(I)END DO

El ciclo revisado tiene saltos unitarios, y las fallas TLB ocurren sólo de modo muy ocasional. Usualmente no es necesario afinar explícitamente los programas para que hagan un buen uso de la TLB. Una vez que el programa se modifica para ser "amigable con la cache", muy probablemente se haya afinado también para ser amigable con la TLB.

Dado que hay beneficios de rendimiento derivados de mantener muy pequeña la TLB, a menudo cada una de sus entradas contiene un campo de longitud. Una sola entrada en la TLB puede tener cerca de un megabyte de longitud, y puede usarse para traducir direcciones almacenados en múltiples páginas de memoria virtual.

Questions & Answers

Is there any normative that regulates the use of silver nanoparticles?
Damian Reply
what king of growth are you checking .?
Renato
What fields keep nano created devices from performing or assimulating ? Magnetic fields ? Are do they assimilate ?
Stoney Reply
why we need to study biomolecules, molecular biology in nanotechnology?
Adin Reply
?
Kyle
yes I'm doing my masters in nanotechnology, we are being studying all these domains as well..
Adin
why?
Adin
what school?
Kyle
biomolecules are e building blocks of every organics and inorganic materials.
Joe
anyone know any internet site where one can find nanotechnology papers?
Damian Reply
research.net
kanaga
sciencedirect big data base
Ernesto
Introduction about quantum dots in nanotechnology
Praveena Reply
what does nano mean?
Anassong Reply
nano basically means 10^(-9). nanometer is a unit to measure length.
Bharti
do you think it's worthwhile in the long term to study the effects and possibilities of nanotechnology on viral treatment?
Damian Reply
absolutely yes
Daniel
how to know photocatalytic properties of tio2 nanoparticles...what to do now
Akash Reply
it is a goid question and i want to know the answer as well
Maciej
characteristics of micro business
Abigail
for teaching engĺish at school how nano technology help us
Anassong
Do somebody tell me a best nano engineering book for beginners?
s. Reply
there is no specific books for beginners but there is book called principle of nanotechnology
NANO
what is fullerene does it is used to make bukky balls
Devang Reply
are you nano engineer ?
s.
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Tarell
what is the actual application of fullerenes nowadays?
Damian
That is a great question Damian. best way to answer that question is to Google it. there are hundreds of applications for buck minister fullerenes, from medical to aerospace. you can also find plenty of research papers that will give you great detail on the potential applications of fullerenes.
Tarell
what is the Synthesis, properties,and applications of carbon nano chemistry
Abhijith Reply
Mostly, they use nano carbon for electronics and for materials to be strengthened.
Virgil
is Bucky paper clear?
CYNTHIA
carbon nanotubes has various application in fuel cells membrane, current research on cancer drug,and in electronics MEMS and NEMS etc
NANO
so some one know about replacing silicon atom with phosphorous in semiconductors device?
s. Reply
Yeah, it is a pain to say the least. You basically have to heat the substarte up to around 1000 degrees celcius then pass phosphene gas over top of it, which is explosive and toxic by the way, under very low pressure.
Harper
Do you know which machine is used to that process?
s.
how to fabricate graphene ink ?
SUYASH Reply
for screen printed electrodes ?
SUYASH
What is lattice structure?
s. Reply
of graphene you mean?
Ebrahim
or in general
Ebrahim
in general
s.
Graphene has a hexagonal structure
tahir
On having this app for quite a bit time, Haven't realised there's a chat room in it.
Cied
what is biological synthesis of nanoparticles
Sanket Reply
how did you get the value of 2000N.What calculations are needed to arrive at it
Smarajit Reply
Privacy Information Security Software Version 1.1a
Good
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Jobilize.com Reply

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Source:  OpenStax, Cómputo de alto rendimiento. OpenStax CNX. Sep 02, 2011 Download for free at http://cnx.org/content/col11356/1.2
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