存储管理单元MMU
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第三章CPU 第三章CPU
存储管理单元（MMU ，Memory management units ）
MMU 地址转换:CPU 内存
MMU 逻辑地址
物理地址存储管理单元—（MMU ，Memory management units ）
内存管理的任务
内存管理任务
在执行过程中允许将程序移到内存中
允许使用虚拟内存:
✓内存中的内容可以保存在辅助存储器中
✓在执行过程中可以根据需要返回到内存中
缺页异常：CPU请求的地址不在内存中
✓异常处理程序将所需的单元从辅助存储器读到内存中
地址转换
地址转换
需要寄存器/表完成任意逻辑地址映射到物理地址 两种方式:
✓段式：支持较大，大小可变的内存区域
✓页式：支持较小，大小相等的内存区域
段式与页式的组合：段页式(x86)
段地址转换段基地址逻辑地址
范围检查物理地址
+
范围错
段下界段上界•段基地址在MMU 的一个分段寄存器中
段地址转换
页地址转换页偏移量
页
偏移量
第i 页基址
拼接
•分页转换需要更多的MMU 状态，页表地址通过基址寄存器
逻辑地址物理地址页地址转换
页表组织平面结构树结构页描述符
页描述符页表组织
高速缓存页转换
高速缓存页转换
页表保存在内存中，地址转换需要访问内存
TLB(Translation Lookaside Buffer):通过高速缓存完成地址转换 小的Cache.
分段和分页的扩展
分段和分页的扩展
分段和分页的扩展对虚拟内存是非常有用的✓用一位表示当前逻辑段或逻辑页是否在物理内存中
✓用一位表示当前段或页是否被改写
✓使用权限为表示某些段或页在用户态可读但不可写
ARM 内存管理
ARM内存管理
内存区域的类型：
段: 1 Mb 的内存段;
大页: 64 kb;
小页: 4 kb.
一个地址要么是段映射，要么是页映射 两级模式转换
ARM 地址转换偏移量一级索引二级索引物理地址
转换表基址寄存器
一级表描述符二级表描述符拼接拼接
ARM 地址转换逻辑地址
总结
1.MMU
2.
段式 3.
页式 4.ARM
存储管理总结