无需TLB失效,能否保持x86页表脏位一致性?
无需TLB失效操作,就能保持x86页表脏位一致性的方法存在吗?
首先明确:英特尔手册里的警示描述完全属实——当软件将页表条目的脏位从1置为0后,如果不执行TLB失效/清理操作,后续访问对应线性地址时,处理器大概率不会在内存中重新设置该脏位。原因在于TLB和页结构缓存会保留旧的脏位状态(标记为已脏),处理器会直接复用缓存内的信息,不会同步更新内存中的页表条目。
关于替代方案:不存在能在TLB条目存在时就地清理脏位的方法。x86架构并未提供任何指令或机制,允许软件直接修改TLB缓存内的脏位状态。
英特尔手册第4.10.4.2节给出的标准解决方案,就是执行TLB失效操作:针对单个页面可以用INVLPG指令,全局场景则可使用更宽泛的失效指令。这类操作会清除TLB和页结构缓存中的旧条目,让后续访问时处理器重新从内存加载页表条目,从而保证脏位状态被正确跟踪。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Moonchild
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