当前位置: 首页 > news >正文

MMU的作用

image

内存管理单元(MMU)是计算机系统中用于管理内存访问的硬件组件,它具有以下多方面的好处:

内存保护

  • 隔离不同进程:在多任务操作系统中,MMU 可以为每个进程分配独立的虚拟地址空间,使得不同进程之间的内存空间相互隔离。例如,在一台运行多个应用程序(如浏览器、文本编辑器、音乐播放器等)的计算机中,MMU 确保每个应用程序只能访问自己的内存区域,防止一个进程意外(或恶意)访问和修改其他进程的内存数据,从而保障系统的稳定性和安全性 。
  • 防止非法访问:它可以设置内存访问权限,比如只读、读写、可执行等。如果一个进程尝试以不被允许的方式访问内存(例如,对只读内存区域进行写入操作),MMU 会触发异常,操作系统可以捕获并处理该异常,避免系统崩溃或数据损坏。

内存虚拟化

  • 简化编程模型:对于程序员来说,MMU 提供了一个统一的虚拟地址空间,使他们无需关心实际物理内存的布局和限制。程序可以使用连续的虚拟地址,而不必担心物理内存可能存在的碎片化问题,这大大简化了程序的编写和调试过程。
  • 支持大程序运行:虚拟地址空间通常比实际物理内存大得多,通过 MMU 的地址转换和分页机制,即使程序所需的内存超过了物理内存的容量,也可以通过将暂时不用的数据和代码换出到磁盘(如使用虚拟内存技术),让程序看起来好像有足够的内存可以使用。

内存共享

  • 共享库和代码:多个进程可以共享同一份物理内存中的代码或数据,例如多个进程同时使用操作系统提供的动态链接库(DLL)。MMU 可以通过设置适当的地址映射,让不同进程的虚拟地址指向同一块物理内存区域,从而节省内存空间,提高内存的使用效率。
  • 父子进程共享:在创建子进程时,操作系统可以利用 MMU 让子进程和父进程共享部分内存页面(如代码段),只有当子进程或父进程对共享页面进行写操作时,才会为其分配独立的物理页面(写时复制机制),进一步减少内存的占用。

内存管理优化

  • 分页和分段管理:MMU 支持分页和分段等内存管理技术。分页可以将内存划分为固定大小的页,便于内存的分配和回收,减少外部碎片;分段则可以根据程序的逻辑结构(如代码段、数据段等)进行内存分配,更符合程序的实际需求。
  • 提高内存访问效率:通过缓存(如 TLB, 转换后备缓冲器)来加速地址转换过程,MMU 可以快速地将虚拟地址转换为物理地址,减少地址转换的时间开销,从而提高 CPU 访问内存的效率。
http://www.hskmm.com/?act=detail&tid=21137

相关文章:

  • 大二学计算机系统基础
  • 20250929 之所思 - 人生如梦
  • 9/29
  • 9.29总结
  • lc1040-移动石子直到连续II
  • 2025年9月29日
  • c++算法学习笔记
  • test5
  • 最高人民法院新劳动争议司法解释一 理解与适用
  • PyPI维护者遭遇钓鱼攻击:假冒登录网站威胁开源供应链安全
  • Tomcat 相关漏洞扫描器(一) - 指南
  • 题解:CF2125E Sets of Complementary Sums
  • 929
  • ManySpeech —— 使用 C# 开发人工智能语音应用
  • 20250929
  • 驱动基础知识速览(迅为RK3568文档)
  • 学习笔记-析合树
  • CSPJ2025模拟赛
  • java代码审计-Shiro认证授权
  • CF868F题解
  • ThinkPHP反序列化分析
  • AT_iroha2019_day4_l 题解
  • AT_abc290_f 题解
  • 一张图读懂绿电直连系统架构 - 智慧园区
  • P5469 [NOI2019] 机器人 题解
  • 题解:P14080 [GESP202509 八级] 最小生成树
  • 实用指南:Spring Cloud Gateway 实战:全局过滤器日志统计与 Prometheus + Grafana 接口耗时监控
  • GTSAM 中自定义因子(Custom Factor)的详解和实战示例 - 指南
  • AtCoder AGC073 A 题解
  • CF506C Mr. Kitayuta vs. Bamboos 51nod1457 小K vs. 竹子 题目分析