Проектування підрозділів управління пам'яттю (ММУ) передбачає розуміння того, як вони переводять віртуальні адреси на фізичні адреси та управління захистом пам'яті. Правильний дизайн забезпечує ефективний доступ до пам'яті та стабільність системи. Ця стаття охоплює основні міркування та розрахунки, що беруть участь у MMU дизайні.

Ключові зауважень в дизайні ММУ

При оформленні ММУ необхідно враховувати розмір віртуального адресного простору, розмір фізичного пам'яті, а рівень захисту пам'яті, необхідний. Архітектура повинна підтримувати ефективний переклад адресних і мінімальний рівень володіння.

Процес перекладу

Основна функція ММУ полягає в тому, щоб перевести віртуальні адреси в фізичні адреси. Цей процес зазвичай передбачає сторінки таблиць, які зберігають картографування. Процес перекладу може бути оптимізований за допомогою перекладу Lookaside Buffers (TLBs) для кешування останніх перекладів.

Розрахунок для дизайну ММУ

Розрахунок сторінок включає визначення кількості записів сторінок, розмір сторінки, кількість біт, необхідних для перекладу адрес. Наприклад, якщо віртуальний адресний простір 32-біт і розмір сторінки 4 КБ, кількість сторінок 220.

Аналогічно, кількість бітів на сторінку, що випадає, є журналом 2](розмір сторінки). Для сторінки 4 KB це 12 біт. Решта бітів у віртуальній адресі використовується для номер сторінки, який допомагає індексувати таблицю сторінок.

  • Віртуальний розмір адресного простору
  • Розмір сторінки
  • Кількість записів сторінок
  • Рівень захисту пам'яті
  • Стратегія оптимізації кешу