7.1 内存管理单元MMU介绍 7.1.1 S3C2410/S3C2440 MMU特性 负责虚拟地址到物理地址的映射,并提供硬件机制的内存访问权限检查 特性: 与ARM V4兼容的映射长度.域.访问权限检查机制 4种映射长度:段(1MB).大页(64kb).小页(4kb).极小页(1kb) 对每段都可以设置访问权限 大页.小页的每个子页(被映射页的1/4)都可以单独设置访问权限 硬件实现的16个域 指令TLB(含64个条目).数据TLB(含64个条目) 硬件访问页表(地址映射.权限检查由硬件自动…

本篇基本是韦东山书上的 一.内存管理单元MMU介绍 内存管理单元简称MMU,它负责虚拟地址到物理地址的映射,并提供硬件机制的内存访问权限检查.MMU使得每个用户进程拥有自己独立的地址空间,并通过内存访问权限的检查保护每个进程所用的内存不被其他进程破坏. 重点就在于地址映射:页表的结构与建立.映射的过程. 1.S3C2440 MMU地址变换过程  1)地址的分类一个程序在运行之前,没有必要全部装入内存,仅需要将那些要运行的部分先装入内存,其余部分在用到时从磁盘载入,当内存不足时,再将暂时不用的部分…

本章目标:     了解虚拟地址和物理地址的关系:     掌握如何通过设置MMU来控制虚拟地址到物理地址的转化:     了解MMU的内存访问权限机制:     了解TLB.Cache.Write buffer的原理,使用时的注意事项:     通过实例深刻掌握上述要点: 7.1 内存管理单元MMU介绍 7.1.1 S3C2410/S3C2440 MMU特性 内存管理单元(Memory Management Unit),简称MMU,它负责虚拟地址到物理 地址的映射,并提供硬件机制的内存访问权限…

现代操作系统普遍采用虚拟内存管理(Virtual Memory Management)机制,这需要处理器中的MMU(Memory Management Unit,内存管理单元)提供支持,本节简要介绍MMU的作用. 首先引入两个概念,虚拟地址和物理地址.如果处理器没有MMU,或者有MMU但没有启用,CPU执行单元发出的内存地址将直接传到芯片引脚上,被内存芯片(以下称为物理内存,以便与虚拟内存区分)接收,这称为物理地址(Physical Address,以下简称PA),如下图所示. 图 17.5. …

3.1 MMU介绍 3.1.1 MMU 特性 内存管理单元(Memory Management Unit)简称MMU,它负责虚拟地址到物理地址的映射,并提供硬件机制的内存访问权限检查.现在的多用户多进程操作系统通过 MMU 使得各个用户进程都拥有自己独立的地址空间. 地址映射功能使得各进程拥有“看起来”一样的地址空间,内存访问权限的检查可以保护每个进程所用的内存不会被其他进程破坏. S3C2440/2410 有如下特性: 与 ARM V4 兼容的映射长度.域.访问权限检查机制 4种映射长度:段(…

1,基本概念 一个程序运行时没必要全部都同时装入内存,只需要把当前需要运行的部分装入内存即可,这样就使得一个大程序可以在较小的内存中运行,也使得内存中可以同时装入更多的程序并发执行,从用户角度看,该系统拥有的内存容量比实际的内存容量大的多,这样的存储器称为虚拟存储器.虚拟存储器从逻辑上对内存容量进行了扩充,用户看到的大容量是虚的. 在没有使用虚拟存储器的机器上,地址被直接送到内存总线上,使具有相同地址的物理存储器被读写:而在使用了虚拟存储器的情况下,虚拟地址不是被直接送到内存地址总线上,而是送到…

arm-linux学习-(MMU内存管理单元) 什么是MMU MMU(Memory Management Unit)主要用来管理虚拟存储器.物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权.多任务多进程操作系统.(来自百度百科,对其几个点不熟悉,因此可以只考虑加粗部分) 发展历史 注意:学习一个知识点,很重要的一步是了解其为什么而存在?它的存在是为了解决什么问题?然后,在学习的过程中带着这些问题去理解.去思考. 在许多年以前,还是使用DOS或一些古老的操作系…

MMU内存管理单元 https://www.cnblogs.com/alantu2018/p/9002309.html 之前对这一块一直不理解 最近学习了点 CPU time slice 以及 context switch 还有 zero copy 以及 Copy on write 技术之后 终于明白了一点 MMU 的相关作用.. 其实这些内容 应该是 大二计算机操作系统课程上面就应该学习到的.. 感觉这些年一直理解的不够深入. arm-linux学习-(MMU内存管理单元) 什么是MMU MM…

1.MMU是Memory Management Unit的缩写,中文名是内存管理单元,它是中央处理器(CPU)中用来管理虚拟存储器.物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权,多用户多进程操作系统. 2.虚拟内存由来:许多年以前,当人们还在使用DOS或是更古老的操作系统的时候,计算机的内存还非常小,一般都是以K为单位进行计算,相应的,当时的程序规模也不大,所以内存容量虽然小,但还是可以容纳当时的程序.但随着图形界面的兴起还有用户需求的不断增大,应用程序…

内存管理单元(MMU)和协处理器CP15介绍内存管理单元(MMU)介绍嵌入式系统中,存储系统差别很大,可包含多种类型的存储器件,如FLASH,SRAM,SDRAM,ROM等,这些不同类型的存储器件速度和宽度等各不相同:在访问存储单元时,可能采取平板式的地址映射机制对其操作,或需要使用虚拟地址对其进行读写:系统中,需引入存储保护机制,增强系统的安全性.为适应如此复杂的存储体系要求,ARM处理器中引入了存储管理单元来管理存储系统.一内存管理单元(MMU)概述在ARM存储系统中,使用MMU实现虚拟地址…

本文转载自:https://blog.csdn.net/fengyuwuzu0519/article/details/66479248 1.MMU定义: MMU是Memory Management Unit的缩写,中文名是内存管理单元,它是中央处理器(CPU)中用来管理虚拟存储器.物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权,多用户多进程操作系统. 2.MMU的作用: (1)权限管理 (2)地址映射 3.权限管理简介 不同时刻只有一个程序段再跑,都有自己…

转:http://blog.sina.com.cn/s/blog_a07635070101bcbt.html 最近笔者详细地学习了由杜春雷老师编写的<ARM体系结构与编程>.对ARM存储管理单元MMU有了全新的认识.在这里写写心得体会,也可以对知识点儿梳理一下吧. 在谈MMU之前,笔者谈一下关于学习方法的问题.笔者在看第5章——ARM储存系统时,反复的对所讲到的内容进行思考推敲,但是当看完一遍.两遍时,笔者 发现还是对其中相关的一些概念理解不是很透彻,也就是有些概念很模糊,甚至老是弄的混淆了,…

malloc的实现与物理内存自然是无关的,内核为每个进程维护一张页表,页表存储进程空间内每页的虚拟地址,页表项中有的虚拟内存页对应着某个物理内存页面,也有的虚拟内存页没有实际的物理页面对应.无论malloc通过sbrk还是mmap实现,分配到的内存只是虚拟内存,而且只是虚拟内存的页号,代表这块空间进程可以用,实际上还没有分配到实际的物理页面.等你的进程访问到这个新分配的内存空间的时候,如果其还没有对应的物理页面分配,就会产生缺页中断,内核这个时候会给进程分配实际的物理页面,以与这个未被映射的虚拟…

更多文档参见:http://pan.baidu.com/s/1qW0hjwo MMU,全称Memory Manage Unit, 中文名——存储器管理单元. 许多年以前,当人们还在使用DOS或是更古老的操作系统的时候,计算机的内存还非常小,一般都是以K为单位进行计算,相应的,当时的程序规模也不大,所以内存容量虽然小,但还是可以容纳当时的程序.但随着图形界面的兴起还用用户需求的不断增大,应用程序的规模也随之膨胀起来,终于一个难题出现在程序员的面前,那就是应用程序太大以至于内存容纳不下该程序,通常解…

一.内存管理概念 1. 物理内存概念(Physical Memory Address)     PC上有三条总线,分别是数据总线.地址总线和控制总线.32位CPU的寻址能力为4GB(2的32次方)个字节.用户最多可以使用4GB的真实物理内存.PC中很多设备都提供了自己的设备内存.这部分内存会映射到PC的物理内存上,也就是读写这段物理地址,其实读写的是设备内存地址,而不是物理内存地址. 2. 虚拟内存概念     虽然可以寻址4GB的内存,但是PC中往往没有如此多的真实物理内存.操作系统和硬件(主…

在内存管理的上下文中, 初始化(initialization)可以有多种含义. 在许多CPU上, 必须显式设置适用于Linux内核的内存模型. 例如在x86_32上需要切换到保护模式, 然后内核才能检测到可用内存和寄存器. 而我们今天要讲的boot阶段就是系统初始化阶段使用的内存分配器. 1 前景回顾 1.1 Linux内存管理的层次结构 Linux把物理内存划分为三个层次来管理 层次 描述 存储节点(Node) CPU被划分为多个节点(node), 内存则被分簇, 每个CPU对应一个本地物理内…

1 Linux如何描述物理内存 Linux把物理内存划分为三个层次来管理 层次 描述 存储节点(Node) CPU被划分为多个节点(node), 内存则被分簇, 每个CPU对应一个本地物理内存, 即一个CPU-node对应一个内存簇bank,即每个内存簇被认为是一个节点 管理区(Zone) 每个物理内存节点node被划分为多个内存管理区域, 用于表示不同范围的内存, 内核可以使用不同的映射方式映射物理内存 页面(Page) 内存被细分为多个页面帧, 页面是最基本的页面分配的单位 首先内存被划分为…

概述 内存管理的实现涵盖了许多领域: 内存中的物理内存页管理 分配大块内存的伙伴系统 分配较小内存块的slab.slub和slob分配器 分配非连续内存块的vmalloc机制 进程的地址空间 在IA-32系统上,可以直接管理的物理内存数量不超过896M.超过该值的内存只能通过高端内存寻址. 在64位系统上,由于可用的地址空间非常巨大,因此不需要高端内存模式. (N)UMA模型中的内存组织 有两种类型的计算机,分别以不同的方法管理物理内存: UMA计算机(uniform memory access…

Linux内核设计与实现之内存管理的读书笔记 初探Linux内核管理 内核本身不像用户空间那样奢侈的使用内存; 内核不支持简单快捷的内存分配机制, 用户空间支持? 这种简单快捷的内存分配机制是什么呢? 内核不能睡眠; 内核空间和用户空间分配内存是不一样的, 差一点在哪里呢? 内核是如何管理内存? 内核把物理页作为内存管理的基本单位; 因为内存管理单元通常以页为单位进行处理; 从内存管理单元的角度来看, 页是最小的单位; 什么是内存管理单元(MMU) -- 就是把虚拟地址转换为物理地址的硬件; 那…

一.内核空间 1.1 页 页(page)是内核的内存管理基本单位. ==> linux/mm_types.h struct page { page_flags_t flags; 页标志符 atomic_t _count; 页引用计数 atomic_t _mapcount; 页映射计数 unsigned long private; 私有数据指针 struct address_space *mapping; 该页所在地址空间描述结构指针,用于内容为文件的页帧 pgoff_t index; 该页描述结…

基本概念 基本硬件 CPU可以直接访问的通用存储只有内存和处理器的内置的寄存器.机器指令可以用内存地址作为参数,而不能用磁盘地址作为参数.所以执行指令以及指令使用的数据,应在这些可执行访问的存储设备上,如果数据不在内存中,那么在CPU使用他们之前应把数据移到内存上. CPU内置寄存器通常可以在一个CPU时钟周期内完成访问,但是对于内存,完成内存的访问可能需要多个CPU时钟周期,这种结果造成的影响就是如果没有数据用于完成正在执行的指令,那么CPU可能将会多次中断(暂停).所以需要在CPU和内存之间…

内存是计算机⾮常关键的部件之⼀,是暂时存储程序以及数据的空间,CPU只有有限的寄存器可以⽤于存储计算数据,⽽⼤部分的数据都是存储在内存中的,程序运⾏都是在内存中进⾏的.和CPU计算能⼒⼀样, 内存也是决定计算效率的⼀个关键部分. 计算中的资源中主要包含:CPU计算能⼒,内存资源以及I/O.现代计算机为了充分利⽤资源,⽽出现了多任务操作系统,通过进程调度来共享CPU计算资源,通过虚拟存储来分享内存存储能⼒. 本章的内存管理中不会介绍操作系统级别的虚拟存储技术,⽽是关注在应⽤层⾯:如何⾼效的利⽤有限…

转自:http://blog.csdn.net/Baiduluckyboy/article/details/9667933 内存管理,不用多说,言简意赅.在内核里分配内存还真不是件容易的事情,根本上是因为内核不能想用户空间那样奢侈的使用内存. 先来说说内存管理.内核把物理页作为内存管理的基本单位.尽管处理器的最小可寻址单位通常是字,但是,内存管理单元MMU通常以页为单位进行处理.因此,从虚拟内存的交代来看,页就是最小单位.内核用struct  page(linux/mm.h)结构表示系统中的每个…

内存是计算机非常关键的部件之一,是暂时存储程序以及数据的空间,CPU只有有限的寄存器可以用于存储计算数据,而大部分的数据都是存储在内存中的,程序运行都是在内存中进行的.和CPU计算能力一样, 内存也是决定计算效率的一个关键部分. 计算中的资源中主要包含:CPU计算能力,内存资源以及I/O.现代计算机为了充分利用资源, 而出现了多任务操作系统,通过进程调度来共享CPU计算资源,通过虚拟存储来分享内存存储能力. 本章的内存管理中不会介绍操作系统级别的虚拟存储技术,而是关注在应用层面: 如何高效的利用…

服务器体系与共享存储器架构 日期 内核版本 架构 作者 GitHub CSDN 2016-06-14 Linux-4.7 X86 & arm gatieme LinuxDeviceDrivers Linux内存管理 #1 前景回顾 #1.1 UMA和NUMA两种模型 共享存储型多处理机有两种模型 均匀存储器存取(Uniform-Memory-Access,简称UMA)模型 非均匀存储器存取(Nonuniform-Memory-Access,简称NUMA)模型 #1.2 (N)UMA模型中linu…

内核里的内存分配不像其他地方分配内存那么容易,内核的内存分配不能简单便捷的使用,分配机制也不能太复杂. 一.页 内核把页作为内存管理的基本单位,尽管处理器最小寻址坑是是字或者字节.但是内存管理单元MMU通常以页为单位进行处理. 从虚拟内存的角度来看,页就是最小单位.大多数32位系统支持4KB的页,而64位系统结构一般会支持8KB的页. 内核用struct page结构表示系统中每个物理页,在<linux/mm_types.h>中 struct page { unsigned long flag…

常见的操作系统 只使用了 0 和3 段选择子 DPL 是段描述符的内容 段的信息 中断和陷入的 大致特权级的展现 RPL 当前要访问数据段对饮给的特权级 CPL 当前代码段的特权级 DPL 全局的 通过门区访问特权级更高的段 特权级的切换 通过中断切换特权级 基于中断的特权级的转换 中断门 压栈信息 ring(0 to 3) 特权级的切换 内核态 跳转到 用户态 构造一个特殊的栈 内核栈中产生压栈 step1 模仿ring3 产生中断时的现场 要切换 会多存两个信息. 修改一下CPL 特权级 使…

1.概念 内存管理模式 段式:内存分为了多段,每段都是连续的内存,不同的段对应不用的用途.每个段的大小都不是统一的,会导致内存碎片和内存交换效率低的问题. 页式:内存划分为多个内存页进行管理,如在 Linux 系统中,每一页的大小为 4KB.由于分了页后,就不会产生细小的内存碎片.但是仍然也存在内存碎片问题. 段页式:段式和页式结合. 地址类型划分 逻辑地址:程序所使用的地址,通常是没被段式内存管理映射的地址,称为逻辑地址 线性地址:通过段式内存管理映射的地址,称为线性地址,也叫虚拟地址 虚拟地…

本文是对learn_the_architecture_-_aarch64_memory_management的部分翻译和个人注解.个人英文水平有限,若有翻译不当,欢迎加我私人微信LinuxDriverDev与我交流. 目录 总览 什么是内存管理 虚拟地址和物理地址 内存管理单元 Table entry Table lookup Multilevel translation 地址空间 物理地址 地址大小 物理地址大小 中间物理地址(IPA)的大小 地址空间标识-标记进程 虚拟机标识-使用拥有的虚拟…

在计算机早期的时候,计算机是无法将大于内存大小的应用装入内存的,因为计算机读写应用数据是直接通过总线来对内存进行直接操作的,对于写操作来说,计算机会直接将地址写入内存:对于读操作来说,计算机会直接读取内存的数据. 但是随着软件的不断膨胀和移动应用的到来,一切慢慢变了. 我们想要手机既能够运行微信,同时又能够运行 QQ 音乐,还希望能够聊微博.刷知乎以及看股票.如果我们的手机内存只有 1G,那么显然是无法满足这些应用的,因为微信的后台程序都占用 1G 多内存了.那么就会有人说,把内存容量提高不就行…