minneshanteringsenhet

Minnesshanteringsenhet är en processorkomponent som översätter virtuella adresser till fysiska adresser och upprätthåller minnesskydd mellan olika processer. Genom att använda virtuellt minne kan operativsystemet skapa en större, isolerad minnesrymd och skydda varje process från att oavsiktligt läsa eller skriva i andras minne.

Översättningen sker vanligtvis med hjälp av sidor och en sida-tabell som lagras i minnet. En snabb cache, översättningsminnet (TLB), håller nyligen använda adressöversättningar för att minimera den faktiska minnesåtkomsten. Om en översättning saknas uppstår en page fault och operativsystemet måste hämta sidan från sekundärt minne och uppdatera sidorna i minnet.

I moderna processorer är minneshanteringsenheten ofta integrerad och stödjer hårdvarubaserad virtuell minneshantering. Många system använder SLAT-teknik för virtualization, som Intel EPT eller AMD RVI, vilket gör det möjligt att översätta gästsystemets adresser snabbare. För I/O-enheter används ofta IOMMU (till exempel Intel VT-d eller AMD-Vi) för att ge isolering och korrekt minnesåtkomstkontroll även över externa enheter.

Prestanda och säkerhet är centrala skäl till MHU:s existens. TLB-missar och page faults påverkar prestandan och kräver ibland OS-inblandning. Genom hårdvarustöd för adressöversättning och skydd säkerställs minnesisolering mellan processer samt säker användning av privilegier och skyddsnivåer i operativsystemet. Minneshanteringsenheten är därmed en grundläggande byggsten i virtuellt minne, processisolering och modern datorarkitektur.