【发布时间】：2020-03-18 13:54:38
【问题描述】：
我很困惑 OS 和 MMU 之间的虚拟内存管理界限在哪里。
如果 MMU 负责将虚拟地址转换为物理地址，并且有内部页表，为什么操作系统也需要有页表？
【问题讨论】：
标签： operating-system mmu
【发布时间】：2020-03-18 13:54:38
【问题描述】：
MMU 需要被告知操作系统希望它如何将虚拟地址转换为物理地址（并且通常，什么时候根本不转换 - 例如，如果需要从磁盘获取位于虚拟地址的页面，或者如果访问页面应被视为程序员错误 - 例如取消引用 NULL 指针）。
为此，操作系统提供页表，MMU 使用页表将虚拟地址转换为操作系统的物理地址。
本质上，操作系统和 MMU 共享页表（而 MMU 没有自己的）。
请注意，MMU 可能会缓存转换（例如 TLB 条目）以提高性能，但（有限大小）缓存与完整的原始表不同。还有一些（不太常见的）架构，其中 MMU 只有一个缓存，根本不使用页表（当出现“TLB 未命中”时，CPU/MMU 会要求操作系统确定翻译应该是什么） ，这更灵活（操作系统可以使用它喜欢的任何页表，因为它不必匹配 MMU 期望的内容）但速度较慢（更高的 TLB 未命中成本）。
【讨论】：
-
所以MMU基本上只是为了加快翻译过程？并且操作系统已经知道每个虚拟到物理页面的映射？
-
是的，MMU 让它足够快，可以实用（例如，软件不能为每条指令翻译“指令指针的虚拟地址”）；并且操作系统知道操作系统想要什么（并且知道什么时候改变它想要的东西——例如，当一个进程启动或停止，或者调用
mmap()或brk()，或者数据被传输到/从交换空间，或者数据被传输时到/从内存映射文件，或...）。 -
你提到的MMU（比缓存更多的存储）通常包含操作系统提供的完整页表吗？那个存储叫什么？
-
我提到了 2 个替代方案 - 一个在 OS 和 MMU 之间共享页表（并且 MMU 也可能有缓存）；还有一个（不太常见）MMU 只有缓存（没有别的）