MMU--内存管理单元

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MMU--内存管理单元

目录

• MMU--内存管理单元
  • 简介
  • 作用
    • 1 地址转换
    • 2 虚拟内存管理
    • 3 内存保护
    • 4 高速缓存管理
  • 虚拟内存

简介

​ MMU负责的是虚拟地址与物理地址的转换. 提供硬件机制的内存访问授权

作用

1 地址转换

MMU的主要功能之一是进行地址转换。在计算机系统中，程序使用的地址是逻辑地址，而物理内存的地址是实际的硬件地址。MMU通过使用页表等数据结构，将逻辑地址转换为物理地址，使程序能够正常访问内存中的数据。

2 虚拟内存管理

虚拟内存是一种将物理内存和辅助存储器（如硬盘）结合起来使用的技术。MMU通过使用页表和页面置换算法，实现了虚拟内存的管理。它可以将部分程序或数据存储在硬盘上，只在需要时才将其调入内存，从而有效地扩展了可用内存的大小。

3 内存保护

MMU还负责实现内存的保护机制。通过使用页表中的权限位或段表中的段描述符，MMU可以对内存进行细粒度的保护。例如，它可以阻止用户程序访问操作系统的关键数据结构，从而提高系统的安全性。

4 高速缓存管理

现代计算机系统通常配备了多级高速缓存，用于提高内存访问的速度。MMU负责管理高速缓存中的数据，包括缓存的写入与读取，以及缓存命中与失效的处理。通过优化高速缓存的使用，MMU可以显著提高计算机系统的性能。

原文链接：https://blog.csdn.net/m0_72410588/article/details/132867095

虚拟内存

• 虚拟内存将主存看成是一个存储在磁盘上的地址空间的高速缓存，在主存中只保存活动区域，并根据需要在磁盘和主存之间来回传送数据，通过这种方式，可以高效地使用主存。
• 虚拟内存为每个进程提供了一致的地址空间，简化了内存管理。
• 虚拟内存保护了每个进程的地址空间不被其他进程破坏。