为什么虚拟地址空间切换会比较耗时?

进程都有自己的虚拟地址空间,把虚拟地址转换为物理地址需要查找页表,页表查找是一个很慢的过程,因此通常使用 Cache 来缓存常用的地址映射,这样可以加速页表查找,这个 Cache 就是 TLB(translation Lookaside Buffer, TLB 本质上就是一个 Cache,是用来加速页表查找的)。

由于每个进程都有自己的虚拟地址空间,那么显然每个进程都有自己的页表, 那么当进程切换后页表也要进行切换,页表切换后 TLB 就失效了,Cache 失效导致命中率降低,那么虚拟地址转换为物理地址就会变慢,表现出来的就是程序运行会变慢,而线程切换则不会导致 TLB 失效,因为线程无需切换地址空间,因此我们通常说线程切换要比较进程切换块,原因就在这里。

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