Multi-Execution (ISCA ‘09)的时候看到的名词,中文叫做高速缓冲器页着色,有点拗口,还是用英文术语好了 早期的处理器缓存都是映射虚拟内存的,这样带来两个问题,一是进程切换等场合下需要清空缓存,二是由于多个虚拟地址可能指向同一个物理地址,因此会出现缓存中数据别名的问题(data aliasing)。 于是现代的处理器更多的通过物理地址进行数据缓存,这也引入了另一个问题,虚拟内存中看到的相邻的两块数据在缓存中很有可能是不相邻的,如果操作系统分配物理页时不考虑这点就会影响性能。 举例来说,假设CPU能缓存4个物理页,缓存策略是CSAPP中提到的最简单的方式,即第n号缓存只用于物理页号除4余数为n的物理页(n=0,1,2,3),比如第2号缓存对应于2,6,10,..号页面。现在用户为页面号为0的虚拟页申请空间,操作系统把第16号物理页分配给它;接下来用户又为页面号为1的虚拟页申请空间,而17-19号物理页已经用掉,此时操作系统就不应该分配20号物理页给它,因为20号物理页和16号物理页占用同一个缓存地区,假设用户程序的局部性(locality)很好的话这样的分配方式会产生比较严重的抖动(thrashing),影响系统缓存的性能。所以操作系统应该分配21号物理页给它,而保证这种分配策略的方式就是为每个页标记不同的颜色,并使得同一时间使用的页面颜色尽可能的不同。 参考资料
http://en.wikipedia.org/wiki/CPU_cache
http://www.freebsd.org/doc/en/articles/vm-design/page-coloring-optimizations.html