缺页和脏页

Question

我已经开始阅读有关 CPU 缓存的信息，我有两个问题：

1) 假设 CPU 收到页面错误并将控制权转移给内核处理程序。处理程序决定驱逐内存中标记为脏的帧。可以说 CPU 缓存用有效和修改的位写回。现在，此帧的内存内容已过时，缓存包含最新数据。内核如何强制缓存刷新？

2) 页表项 (PTE) 被标记为脏的方式如下： TLB 有一个修改位，当 CPU 修改页的内容时设置该位。该位在上下文切换时被复制回 PTE。如果我们得到一个页面错误，PTE 可能是非脏的，但 TLB 条目可能设置了修改的位（它还没有被复制回来）。这种情况如何解决？

Answer 1

至于刷新缓存，这只是一个特权指令。操作系统调用指令，硬件开始刷新。有一条指令用于使所有值无效并发出立即刷新而不回写的信号，还有另一条指令告诉硬件在刷新之前将数据写回。在指令调用之后，硬件（缓存控制器和 I/O）接管。还有一些特权指令告诉硬件刷新 TLB。

我不确定您的第二个问题，因为我已经有一段时间没有学习操作系统课程了，但我的理解是，如果发生页面错误，页面将首先被带入页表。删除的任何页面都取决于可用空间以及使用的页面替换算法。在引入该页面之前，如果它正在替换的页面设置了修改位，则必须首先将其写出，以便 IO 排队。如果未修改，则立即替换该页面。 TLB 的过程相同。如果设置了修改位，则在替换该页面之前，您必须将其写回，以便 IO 排队等待。