Jednotka správy paměti
Memory management unit (MMU) je dnes součást CPU, dříve samostatná hardwarowá součástka, umožňující procesoru přístup do operační paměti. Svojí funkcí zajišťuje překlad virtuální adresy na fyzickou, ochranu paměti, kontrolu cache, arbitraci sběrnice a v závislosti na architektuře také přepínání mezi paměťovými bankami.
Obsah |
Funkce [editovat]
MMU jednotky rozdělují virtuální adresní prostor na stránky. Velikost každé stránky se rovná mocnině čísla 2, obvykle několika KiB, nicméně může být i mnohem větší. Dolních n bitů z adresy (ofset bez čísla stránky) zůstávají beze změny. Horní bity z adresy označují číslo virtuální stránky. MMU překládá číslo virtuální stránky na fyzickou stránku nejprve pomocí asociativní cache paměti, nazývané TLB (Translation Lookaside Buffer). Pokud se požadovaná stránka v TLB nevyskytuje, je spuštěn pomalejší mechanismus, vyhledávání v tabulce stránek (EAT). Fyzické číslo stránky je zkombinováno s číslem rámce stránky (hodnota v tabulce stránek), což vytvoří kompletní fyzickou adresu. Položka v tabulce stránek, nebo TLB může také obsahovat informaci, zdali je na vybrané stránce zapsána nějaká informace, doba posledního použití, či přístupová oprávnění (uživatelský, nebo privilegovaný mód). Tyto informace mohou být využity mechanismem pro plánování procesů.
Občas položka TLB, nebo tabulka stránek neumožní přístup na virtuální stránku. To může být způsobeno tím, že na zvolené virtuální stránce není adresována žádná fyzická paměť (což bývá často důsledek softwarové chyby), anebo proto, že je požadovaná stránka odsunuta na disku. V tom případě vyšle MMU řadiči zprávu o výpadku stránky. Operační systém poté vykoná patřičnou obsluhu přerušení. Pokud ještě je v operační paměti volné místo, provede se přemapování a použité virtuální číslo stránky je nastaveno na novou fyzickou adresu. Pokud již volné místo v operační pamětí není, je pro účel přemapování zvolena "nahrazovacím" algoritmem existující stránka, s tím že původní data jsou uložena na pevný disk. Výhodná vlastnost MMU je také eliminace problému s fragmentovanou pamětí. Souvislý blok virtuálních adres může totiž být namapován na více bloků fyzické paměti, které nemusí být uloženy vcelku. Kromě toho může být každému procesu přidělen virtuální adresní prostor, do kterého nemají přístup ostatní procesy.
Odkazy [editovat]
Reference [editovat]
- V tomto článku byl použit překlad textu z článku Memory management unit na anglické Wikipedii.
