內(nèi)存管理單元MMU（memory management unit）的主要功能是虛擬地址（virtual memory addresses）到物理地址（physical addresses）的轉(zhuǎn)換。除此之外，它還可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)存保護(hù)（memory protection）、緩存控制（cache control）、總線仲裁（bus arbitration）以及存儲體切換（bank switching）。

工作機(jī)制

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CPU將要請求的虛擬地址傳給MMU，然后MMU先在高速緩存TLB（Translation Lookaside Buffer）查找轉(zhuǎn)換關(guān)系，如果找到了相應(yīng)的物理地址則直接訪問；如果找不到則在地址轉(zhuǎn)換表（Translation Table）里查找計(jì)算。

虛擬地址

現(xiàn)代的內(nèi)存管理單元是以頁的方式來分區(qū)虛擬地址空間（the range of addresses used by the processor）的。頁的大小是2的n次方，通常為幾KB。所以虛擬地址就被分為了兩個部分：virtual page number和offset。

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頁表項(xiàng)（page table entry）

上面從虛擬頁號在頁表里找到的存放物理頁表號的條目就是頁表項(xiàng)（PTE）。PTE一般占1個字長，里面不僅包含了physical page number，還包含了重寫標(biāo)志位（dirty bit）、訪問控制位（accessed bit）、允許讀寫的進(jìn)程類型（user/supervisor mode）、是否可以被cached以及映射類型（PTE最后兩位）。

映射

  • 映射方式

        映射方式有兩種，段映射和頁映射。段映射只用到一級頁表，頁映射用到一級頁表和二級頁表。

  • 映射粒度

        段映射的映射粒度有兩種，1M section和16M supersection；頁映射的映射粒度有4K small page、64K large page和過時(shí)的1K tiny page。

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