微觀理解

內存管理單元（MMU）的一個重要功能是使系統(tǒng)能夠運行多個任務，作為獨立的程序運行在他們自己的 私有虛擬內存空間。

它們不需要了解系統(tǒng)的物理內存圖，即硬件實際使用的地址，也不需要了解可能在同一時間執(zhí)行的其他程序。

所以在這種時候其實也要注意，你到底是使用的物理內存還是虛擬內存，使用的同一片內存，會不會出現(xiàn)踩踏內存的現(xiàn)象。

你可以為每個程序使用相同的虛擬內存地址空間。

你也可以使用一個連續(xù)的虛擬內存地圖，即使物理內存是碎片化的。

這個虛擬地址空間與系統(tǒng)中的實際物理內存地圖是分開的。

你可以編寫、編譯和鏈接應用程序以在虛擬內存空間中運行。

如下圖所示的內存虛擬和物理視圖的系統(tǒng)實例，一個系統(tǒng)中的不同處理器和設備可能有不同的虛擬和物理地址圖。

操作系統(tǒng)對MMU進行編程，在這兩個內存視圖之間進行轉換。

要做到這一點，虛擬內存系統(tǒng)中的硬件必須提供地址轉換，即把處理器發(fā)出的虛擬地址轉換為主內存中的物理地址。

虛擬地址是你、編譯器和鏈接器在內存中放置代碼時使用的地址。

物理地址是由實際的硬件系統(tǒng)使用的。

MMU使用虛擬地址的最重要的位來索引映射表中的條目，并確定哪個塊被訪問。

MMU將代碼和數(shù)據(jù)的虛擬地址映射成實際系統(tǒng)中的物理地址。

這種轉換是在硬件中自動進行的，對應用程序是透明的。

除了地址轉換外，MMU還控制內存訪問權限、內存排序和每個區(qū)域內存的緩存策略。

（安全地址與非安全地址的訪問控制權限，檢查頁標簽）

MMU使任務或應用程序的編寫方式要求它們對系統(tǒng)的物理內存圖或可能同時運行的其他程序一無所知。這使你可以為每個程序使用相同的虛擬內存地址空間。

它還允許你使用一個連續(xù)的虛擬內存地圖，即使物理內存是碎片化的。這個虛擬地址空間與系統(tǒng)中的實際物理內存地圖是分開的。應用程序被編寫、編譯和鏈接以在虛擬內存空間中運行。

這個就回到了我之前說的這個MMU本質上提供的能力。