MMU and TLB

 

 

 MMU是内存管理单元，该单元通常是属于处理器的硬件，用于从虚拟地址到物理地址的映射。在典型的二级页表内存管理的系统中，映射过程为：系统为MMU依次准备好页目录表地址，页表地质，MMU通过虚拟地址的各个段作为索引寻找到物理页面地址，与页内偏移地址一起构成最终物理地址。

从上可见，从MMU映射获得最终数据，需要访问三次内存(页目录表，页表，取数据)，在分页级别更高的系统中，访问一次数据要更多的内存访问。为了提高访问速度，MMU中设置了一个叫TLB的高速缓存，存储了cpu最近访问内存的虚拟地址和物理地址。每当MMU得到一个要访问的虚拟地址时，先从TLB中检查有没有对应的项，如果有，则直接取出其物理地址，如果没有，则产生一个中断，由上述的MMU映射过程计算出物理地址，并将这一个新的(虚拟地址,物理地址)对替换掉TLB中某一项。

（分页式管理可以给每个应用程序虚拟的分配4G的内存空间；程序运行时物理内存不足时可以将不常用的内存页交换到硬盘上，当需要交换到硬盘上的页时，会触发处理器的中断将硬盘上的页读到内存里。）