Un tampon de recherche de traduction (TLB) est un cache mémoire qui stocke les traductions récentes de la mémoire virtuelle vers des adresses physiques pour une récupération plus rapide.
Lorsqu’une adresse de mémoire virtuelle est référencée par un programme, la recherche démarre dans le CPU. Tout d’abord, les caches d’instructions sont vérifiés. Si la mémoire requise n’est pas dans ces caches très rapides, le système doit rechercher l’adresse physique de la mémoire. À ce stade, TLB est vérifié pour une référence rapide à l’emplacement dans la mémoire physique.
Lorsqu’une adresse est recherchée dans le TLB et introuvable, la mémoire physique doit être recherchée avec une opération d’analyse de page de mémoire. Lorsque les adresses de mémoire virtuelle sont traduites, les valeurs référencées sont ajoutées à TLB. Lorsqu’une valeur peut être récupérée de TLB, la vitesse est améliorée car l’adresse mémoire est stockée dans le TLB sur le processeur. La plupart des processeurs incluent des TLB pour augmenter la vitesse des opérations de mémoire virtuelle grâce à la proximité de réduction de la latence inhérente ainsi que les fréquences de fonctionnement élevées des processeurs actuels.
Les TLB ajoutent également le support requis pour les ordinateurs multi-utilisateurs pour garder la mémoire séparée, en ayant un mode utilisateur et un mode superviseur ainsi qu’en utilisant des autorisations sur les bits de lecture et d’écriture pour permettre le partage.