MMU 是否在 Unix/Linux 内核中？或者只是在具有自己内存的硬件设备中？

Question

所以我一直认为 MMU 是将地址转换为物理地址的 unix 内核的一部分，但在 MMU wiki 页面中，它说它是一个通常有自己内存的计算机硬件，但该页面并没有太多谈论 Unix/Linux 操作系统

所以我很困惑，是否所有的翻译都发生在硬件和内核中不做任何翻译？基本上操作系统对真实的物理地址一无所知？

我问的是基于 Unix 的操作系统，但如果您了解其他操作系统以及 Windows，或者它是否在现代计算机中是通用的，请告诉我，谢谢。

Answer 1

MMU（内存管理单元）是计算机系统的物理组件，通常是 CPU 的一部分（但不一定）。它将虚拟地址（在 x86 世界中也称为线性地址）转换为物理地址；它还可以强制执行内存访问控制、缓存控制和总线仲裁。它通常没有自己的内存，它依赖于系统主内存中的数据进行操作。

MMU 通过使用存储在数据结构（如页表）中的信息来执行此转换；这些指定哪些物理地址范围对应于线性地址范围（如果有的话——一个页面可以“不存在”）。页表由内核设置，内核决定映射应该是什么——所以物理地址的最终权限是内核，但它总是在 MMU 的帮助下运行。换句话说，CPU 总是在线性地址上运行，线性地址由 MMU 转换为物理地址，但内核知道这些转换并编程 MMU 来执行它们。

用户空间进程对这一切一无所知，并且（通常）不知道与它们使用的线性地址相对应的物理地址，并且通常也无法访问映射。在某些情况下，物理映射会泄漏，但这些通常被认为是安全漏洞并很快得到解决。但是，在 Linux 中，具有足够权限的进程可以在/proc/<pid>/pagemap.

对于 Linux，请参阅内存管理文档，特别是有关检查页表的部分。