做阿里巴巴1688网站程序,flashfxp怎么上传对应网站空间,网站方案策划书,网络广告的计费方式MMU#xff08;Memory Manager Unit#xff09;#xff0c;是内存管理单元#xff0c;负责将虚拟地址转换成物理地址。除此之外#xff0c;MMU 实现了内存保护#xff0c;进程无法直接访问物理内存#xff0c;防止内存数据被随意篡改。 目录
一、内存管理体系结构
1、…MMUMemory Manager Unit是内存管理单元负责将虚拟地址转换成物理地址。除此之外MMU 实现了内存保护进程无法直接访问物理内存防止内存数据被随意篡改。 目录
一、内存管理体系结构
1、认识框架
2、虚拟地址到物理地址的转换流程
二、页命中
三、缺页
四、虚拟地址与物理地址的多级映射
1、第一级PGD 页目录查询VA PTE
2、第二级PTE 页表查询PTE PA 高20位
3、物理地址拼接获得完整 PA 一、内存管理体系结构
1、认识框架 MMU
TLB模块用于缓存从虚拟地址到物理地址的转换结果TWU模块负责完成页表的查过程
Cache 高速缓存。缓存某物理地址对应的内容
页表
将虚拟地址转换为物理地址管理CPU对物理页的访问即检查是否具备读、写、可执行等权限隔离地址空间隔离各个进程的地址空间使其互不影响
PTE: PTE 是一种数据结构用于描述虚拟内存和物理内存之间的映射关系。通过使用PTECPU可以根据虚拟地址获取到物理内存地址同时检查该地址的访问权限。
物理页地址虚拟内存所映射的物理内存页的地址访问权限指示当前页面是否可读、可写、可执行等权限信息脏位标记页面是否被修改过以支持页面置换共享位指示页面是否可以被共享缓存位用于控制页面的缓存策略例如是否可以缓存到Cache 2、虚拟地址到物理地址的转换流程
MMU 先检查 TLB 是否命中即TLB 是否保存了该虚拟地址和物理地址的映射
如果 TLB 命中了继续查询该物理地址的内容是否存在于 cache 中。 若cache命中直接取出内容返回给处理器若cache没有命中进一步访问物理内存获取相应的内容如果 TLB 没有命中MMU 通过 TWU 查询页表翻译虚拟地址得到物理地址具体过程请看下面“页命中”部分
注意这里存在一个特殊的过程“缺页”放到后面介绍 二、页命中
页命中就是 MMU 成功将虚拟地址转换为物理地址获取到物理地址对应内容的过程。下图是将过程简化以后的结果这里假设TLB没有命中
psPTE 是一种数据结构用于描述虚拟内存和物理内存之间的映射关系包含的内容有物理内存页的地址、访问权限、臧伟 ① 处理器对虚拟地址(VA) 进行访问
② MMU 通过TWU遍历物理内存页表中的 PTEAPTE地址
③ 物理内存返回 PTE检查对应物理地址是否存在或者是否具备访问权限
④ MMU 通过PTE 映射物理地址将其传给高速缓存或物理内存
⑤ 高速缓存或物理内存返回数据给处理器 三、缺页
与页命中相反当MMU没有找到虚拟地址对应的物理地址时这个时候为防止系统崩溃需要采取补救措施。这种异常便是“缺页”这里同样假设TLB没有命中 ① 处理器对虚拟地址(VA) 进行访问
② MMU 通过TWU遍历物理内存页表中的 PTEAPTE地址
③ 物理内存返回 PTE有效位为0触发异常CPU响应异常运行相应的异常处理程序
补救措施
④ 选出物理内存中的牺牲页如果该页被修改过先保存到磁盘
⑤ 异常处理程序从磁盘中加载新的页面并更新触发异常的PTE
⑥ 异常处理程序返回到原来的进程重新发送一个VA 给MMU接下来就是“命中页”的流程了
牺牲页可以选择长时间没被使用的页因为后面要用新页内容覆盖该页所以要检查有没有被修改过如果被修改过需要更新到磁盘 四、虚拟地址与物理地址的多级映射
上面了解了虚拟地址到物理地址的大致转换过程但是我们要MMU 是如何根据虚拟地址 VA 获得 PTE又是如何根据 PTE 得到最终的物理地址 PA 的 下面我们要了解便是 VA 到 PA 的具体转换过程。不同系统采取的映射策略会有所不同。下面以ARM 32bit为例
Linux x86 三级映射。PGD PMD PTELinux x86_64四级映射。PGD PUD PMD PTEARM 32bit : 两级映射。PGD PTE
其中
PGDPage Global DirectoryPUDPage Upper DirectoryPMDPage Middle DirectoryPTEPage Table Entry 1、第一级PGD 页目录查询VA PTE
虚拟地址 VA 的高 12 位bit[31:20]可作为访问一级页表的索引值基地址保存在 TTBRx 寄存器中。从PGD 中获取到的是二级页表 PTE 的基地址起始地址 2、第二级PTE 页表查询PTE PA 高20位
虚拟地址 VA 的 bit[19:12] 可作为访问二级页表的索引值基地址来自 PGD 获得的页表项。从PTE 中获取到的是物理地址PA的高20位。 3、物理地址拼接获得完整 PA
完整的物理地址 PA 从PTE获得 PA 高 20 位 虚拟地址 VA 的bit[11:0] 参考文章
一文搞懂MMU工作原理 - 知乎 (zhihu.com)
linux中的pte是什么_linux中的pte是什么意思-PHP博客-李雷博客 (mdaima.com)
ARM32 页表映射过程 - DF11G - 博客园 (cnblogs.com)
MMU内存管理单元的工作原理和作用-电子发烧友网 (elecfans.com)
