在处理器x86 / x86_64中使用哪种寻址在L1，L2和L3（LLC）中进行缓存 - 物理或虚拟（使用PT / PTE和TLB）并且以某种方式PAT(page attribute table)影响到它？
在这种情况下，驱动程序（内核空间）和应用程序（用户空间）之间是否存在差异？
简短回答 - 英特尔使用虚拟索引，物理标记（VIPT）L1缓存：What will be used for data exchange between threads are executing on one Core with HT?
8-way缓存中定义Set需要低12 bits，这与virt＆amp; phys相同）答案 0 :(得分：35)
你问题的答案是 - 这取决于你。这完全是CPU设计决策，它平衡了性能和复杂性之间的权衡。
以最近的英特尔酷睿处理器为例 - 它们被物理标记并虚拟索引（至少根据http://www.realworldtech.com/sandy-bridge/7/）。这意味着缓存只能在纯物理地址空间中完成查找，以确定该行是否存在。但是，由于L1是32k，8路关联，这意味着它使用64个集合，因此您只需要地址位6到11才能找到正确的集合。碰巧的是，虚拟和物理地址在此范围内是相同的，因此您可以通过读取缓存集并行查找DTLB - 这是一个众所周知的技巧（请参阅 - http://en.wikipedia.org/wiki/CPU_cache以获得更好的解释）。
理论上，可以构建一个虚拟索引+ virtualy标记的缓存，这将删除通过地址转换的要求（TLB查找，以及TLB未命中时的页面遍历）。但是，这会导致许多问题，尤其是内存别名 - 两个虚拟地址映射到同一个物理地址的情况。
假设core1具有虚拟地址缓存这种全虚拟缓存中的缓存（它映射到phys addr C，但我们还没有完成此检查）。 core2写入映射到相同的phys addr C的虚拟地址B - 这意味着我们需要一些机制（通常是“窥探”，由Jim Goodman创造的术语），使core1中的那条线路无效，管理数据合并和一致性管理如果需要的话。但是，core1无法回答该监听，因为它不了解虚拟地址B，也不会将物理地址C存储在虚拟缓存中。所以你可以看到我们遇到了一个问题，虽然这与严格的x86系统有关，但其他架构可能更加宽松，并允许更简单地管理这些缓存。
关于其他问题 - 我可以想到与PAT没有真正的联系，缓存已经设计好了，并且不能针对不同的内存类型进行更改。另一个问题的答案相同 - 硬件主要是在用户/内核模式之间的区别（除了它为安全检查提供的机制，主要是各种环）。