一文解讀內(nèi)存管理單元 (MMU)

內(nèi)存管理單元 (MMU) 的一個(gè)重要功能是讓不同的任務(wù)能夠獨(dú)立地在各自的虛擬內(nèi)存空間里運(yùn)行，MMU能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)特性的本質(zhì)就是抽象隔離，對(duì)不同任務(wù)的虛擬地址空間進(jìn)行重新映射（map）到實(shí)際的物理空間。

這都是由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，并且大部分時(shí)候都是對(duì)軟件不可見的。

此外，MMU基于頁(yè)粒度控制每個(gè)內(nèi)存空間的訪問權(quán)限、內(nèi)存屬性和緩存策略等等。

MMU使不同的任務(wù)不用關(guān)心其實(shí)際使用的物理空間，也就是說程序員可以使用相同且連續(xù)的虛擬地址空間，而不會(huì)發(fā)生沖突，即使實(shí)際使用的物理空間非常零碎。

但是，MMU將虛擬地址空間轉(zhuǎn)化成物理地址空間也并不是完全地對(duì)軟件不可見，或者說對(duì)程序員不可見，但是對(duì)操作系統(tǒng)可見。

配置初始化MMU以正確地管理不同并行任務(wù)的地址空間是操作系統(tǒng)的事情。

一般MMU會(huì)有一種disable的模式，即不使能MMU，所有虛擬地址都直接映射到相應(yīng)的物理地址，VA=PA。

如果處理器訪問的虛擬地址并沒有被操作系統(tǒng)分配，這個(gè)時(shí)候MMU會(huì)上報(bào)中斷異常，以告知操作系統(tǒng)分配相應(yīng)的地址空間映射關(guān)系，從而讓任務(wù)正常地完成?。


審核編輯：劉清