首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

Linux内核 MMU的工作原理

我们还是以刚才那个16位机器结合下图进行一个实例说明,该实例中,虚拟地址8196被送进MMU,MMU把它映射成物理地址。...以上就是MMU的工作过程。...如果处理器启用了MMU,CPU执行单元发出的内存地址将被 MMU 截获,从CPU到MMU 的地址称为虚拟地址,而MMU 将这个地址翻译成另一个地址,发到CPU芯片的外部地址引脚上,也就是将VA映射成了PA...操作系统和 MMU 是这样配合的:操作系统在初始化或分配、释放内存时会执行一些指令在物理内存中填写页表,然后用指令设置MMU,告诉MMU 页表在物理内存中的什么位置。...用户空间和内核空间 通常操作系统把虚拟地址划分为用户空间和内核空间,例如 X86平台的Linux 系统虚拟地址空间是0x00000000 - 0xFFFFFFFF,前3GB(0x00000000 - 0xBFFFFFFF

1.8K20

Linux内存管理之MMU的过程

在解释地址转换的本质前我们先理解下几个概念: TLB:MMU工作的过程就是查询页表的过程。如果把页表放在内存中查询的时候开销太大,因此为了提高查找效率,专门用一小片访问更快的区域存放地址转换条目。...「那么CPU是如何通过MMU和Cache来访问内存的呢?」 ? 可以看出虚拟地址和物理地址的转换关键是过程Table Walk Unit。...#include #include #include #include ...这个过程也是mmu的过程。 小结 我相信你已经对cpu通过MMU访问内存的本质有所掌握(还是不理解的话不要说认识我),而且通过linux的一个实验,对其软件模拟流程也有所感性的认识。...下一篇我们正式进入内存管理的大门——linux内存管理。

2.2K42
您找到你想要的搜索结果了吗?
是的
没有找到

图解MMU

这是图解系列之MMU MMU叫内存管理单元,现在是处理器/核中的一个硬件单元,通常每个核有一个MMU。 下面cloud3图解一下MMU的工作原理。 ?...CPU发出的地址是虚拟地址,MMU通过页表技术,把虚拟地址转换为物理地址,再去访问物理内存条。 ?...以这张页表为例, 当CPU发出的虚拟地址中页表Index是3时,MMU会去查页表的第3行,发现第3行没有命中,MMU会给CPU发出page fault,CPU自动跳到fault的代码去处理fault。...当CPU发出的虚拟地址中页表Index是2时,MMU会去查页表的第2行,发现第2行命中了物理地址112*4KB,MMU会访问内存条112*4KB这个物理地址。...以上以32位系统中一级和二级页表来描述了MMU的最简单原理,多级页表的实现方式在理论上也是相同的,包括在64位系统中MMU工作原理也是如此。 这是图解系列之MMU

1.4K31

MMU那些事儿

MMU存在的意义 [导读] 本文从内存管理的发展历程角度层层递进,介绍MMU的诞生背景,工作机制。而忽略了具体处理器的具体实现细节,将MMU的工作原理从概念上比较清晰的梳理了一遍。...总之,在这样的背景下,MMU应运而生,也由此可见,任何一项技术的发展壮大,都必然是需求驱动的。这是技术本身发展的客观规律。...MMU 以及TLB MMU(Memory Management Unit)内存管理单元: 一种硬件电路单元负责将虚拟内存地址转换为物理内存地址 所有的内存访问都将通过MMU进行转换,除非没有使能MMU。...MMU硬件负责,由操作系统维护页表,MMU直接访问页表,页表格式严格依赖硬件设计格式。...从概念上相对比较易懂的角度描述了MMU的诞生、机制,而忽略了处理器的具体实现细节。作为从概念上更深入的理解MMU的工作机理的角度,还是不失为一篇浅显易懂的文章。

1.1K20

liteos MMU(十八)

概述 1.1 基本概念 MMU全称“Memory Management Unit”,顾名思义就是“内存管理单元”。...综合来说,对MMU操作就是通过修改页表描述符和控制CP15协处理器来实现的,具体运作流程如下图1所示。 ?...Huawei LiteOS的MMU有两个方面的作用: 提供硬件机制的内存cache/nocache属性的控制接口。 提供硬件机制的内存访问权限控制接口。 2....开发指导 2.1 使用场景 系统内部有些内存不希望被修改,否则会造成不可预测的后果,此时可以用MMU修改该段内存的访问权限。...3 注意事项 目前MMU二级页表可操作最小内存单位是4KB,所以要设置访问权限的内存区域的起始地址和结束地址都要4KB对齐。一级页表修改未做对外接口,无需关注。

86430

深入理解Linux内核之mmu-gather操作

1开场白 环境: 处理器架构:arm64 内核源码:linux-5.10.50 ubuntu版本:20.04.1 代码阅读工具:vim+ctags+cscope 本文讲解Linux内核虚拟内存管理中的mmu_gather...表示mmu-gather初始化,也就是struct mmu_gather的初始化; unmap_vmas 表示解除相关虚拟内存区域的页表映射; free_pgtables 表示释放页表操作 ; tlb_finish_mmu...2.3 tlb_gather_mmu 这个函数主要是初始化从进程内核栈中传递过来的mmu_gather结构。...(&tlb, mm, 0, -1); //初始化mmu_gather结构,start=0,end=-1 表示释放整个mm ->unmap_vmas(&tlb, vma, 0, -..., end); //刷mm的tlb,释放所有积聚物理页,释放所有积聚结构相关物理页 4.总结 Linux内核mmu-gather用于积聚解除映射的相关物理页面,并保证了刷tlb和释放物理页面的顺序。

2K52

一文搞懂 | ARM MMU

MMU概念介绍 MMU分为两个部分: TLB maintenance 和 address translation MMU的作用,主要是完成地址的翻译,无论是main-memory地址(DDR地址),还是...下图是一个linux kernel系统中宏观的虚拟地址到物理地址转换的视图,可以看出在MMU进行地址转换时,会依赖TTBRx_EL1寄存器指向的一个页表基地址。...: 在secure和non-secure中使用MMU TTBRx_EL1是banked的,在linux和optee双系统的环境下,可同时开启两个系统的MMU。...attributes条目,如同下面这个样子(以linux kernel为例,在创建页表的时候,应该会设置这个memory attributes,有待看代码去验证): • Unprivileged eXecute...包括但不限于:C/C++,Arm, Linux,Android,人工智能,单片机,树莓派,等等。在上面的【人人都是极客】公众号内回复「peter」,即可免费获取!!

2.2K30

Linux内存初始化(下)

我们接着看linux初始化内存的下半部分,等内存初始化后就可以进入真正的内存管理了,初始化我总结了一下,大体分为三步: 物理内存进系统前 用memblock模块来对内存进行管理 页表映射 zone初始化...前两步在linux里分别对应如下操作: fixed map 加载dtb :Uboot会将kernel image和dtb拷贝到内存中,并且将dtb物理地址告知kernel 系统解析dtb里的内存参数:...对物理内存“划分”的初始化,包括node, zone, page frame,以及对应的数据结构。...「Linux是如何组织物理内存的?」...最后 至此linux对物理内存的初始化和虚拟地址和物理地址的映射关系算是告一段落,相信你已经知道 linux 虚拟寻址空间layout的来龙去脉,以及如何把物理内存通过node, zone, page

3K31

Linux的内存初始化

看了很多关于linux内存管理的文章还是云里雾里,听了很多关于linux内存管理的课程还是一头雾水。...这篇文章我们先来看下linux在启动过程中的初始化。 创建启动页表: 在汇编代码阶段的head.S文件中,负责创建映射关系的函数是create_page_tables。...idmap_text区域都是一些打开MMU相关的代码。 kernel image map:将kernel运行需要的地址(kernel txt、rodata、data、bss等等)进行映射。...当执行完上面的map之后,MMU就已经打开了并且开始进入C代码运行阶段,那么下一步就要对dtb进行映射了。 fixmap区之dtb map: ?...系统内存的布局: 完成dtb的map之后,内核可以访问这一段的内存了,通过解析dtb中的内容,内核可以勾勒出整个内存布局的情况,为后续内存管理初始化奠定基础。

2.8K21

Linux内存初始化(上)

有了armv8架构访问内存的理解,我们来看下linux在内存这块的初始化就更容易理解了。...idmap_text区域都是一些打开MMU相关的代码。 kernel image map:将kernel运行需要的地址(kernel txt、rodata、data、bss等等)进行映射。...当执行完上面的map之后,MMU就已经打开了并且开始进入C代码运行阶段,那么下一步就要对dtb进行映射了。 fixmap区之dtb map: ?...注意:如果想要在伙伴系统初始化之前进行设备寄存器的访问,那么可以考虑early IO remap机制。 至此我们已经知道dtb和early ioremap都是在fixmap区的,如下图: ?...系统内存的布局: 完成dtb的map之后,内核可以访问这一段的内存了,通过解析dtb中的内容,内核可以勾勒出整个内存布局的情况,为后续内存管理初始化奠定基础。

2.6K30

ARM MMU的存在必要及作用

ARM中的MMU就是内存管理单元,是Memory Management Unit的缩写,那这个东西主要是解决什么问题呢,MMU诞生的主要原因就是解决程序,数据、堆栈的总的大小大于实际的物理存储器介质的大小这个问题...而将虚拟地址映射成实际地址就是MMU的作用。 举个例子,现在有个应用程序需要16KB的内存,一共有8KB的实际物理内存(物理内存地址假设为0x00000000 ~ 0x00001FFF)。...应用程序共访问16KB内存,虚拟地址为0x10000000~0x10003FFF,应用程序访问MMU虚拟地址0x10000000~0x10001FFF,则相当于访问实际物理地址0x00000000 ~...0x00001FFF,再将应用程序的剩余8KB搬入物理内存中,应用程序访问MMU虚拟地址0x10002000~0x10003FFF的时候,相当于访问实际物理地址0x00000000 ~ 0x00001FFF...当然现在一般内存够用,那MMU的地址映射的作用主要就是进行内存访问的保护。比如像Linux这样的系统的多进程,通过MMU进行内存访问,一个进程出了问题不会影响到其他进程。

40940
领券