linux mmu tlb - 腾讯云开发者社区 - 腾讯云

开发者社区

文档建议反馈控制台

文章/答案/技术大牛

发布

TLB和MMU的区别

MMU是Memory Management Unit的缩写，中文名是内存管理单元，它是中央处理器（CPU）中用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路，同时也负责虚拟地址映射为物理地址，以及提供硬件机制的内存访问授权...TLB(Translation Lookaside Buffer)传输后备缓冲器是一个内存管理单元用于改进虚拟地址到物理地址转换速度的缓存。...TLB是一个小的，虚拟寻址的缓存，其中每一行都保存着一个由单个PTE组成的块。如果没有TLB，则每次取数据都需要两次访问内存，即查页表获得物理地址和取数据。

2.6K6 0

内存系列学习（一）：万字长文带你搞定MMU&TLB&TWU

放在整个大系统多核架构里面，每个处理器内置了MMU模块，MMU模块包含了TLB和TWU两个子模块。...在REE(linux)和TEE(optee)双系统的环境下，可同时开启两个系统的MMU。...在ARM64架构的Linux内核中，内核虚拟地址和用户虚拟地址的宽度相同。...小结 1-几个问题（1）为什么没有MMU就无法运行Linux系统？这是因为 Linux 内核将虚拟地址空间分为多个页面，并将这些页面映射到物理地址空间上，以实现内存隔离、保护和虚拟内存等功能。...没有 MMU，就无法实现这种映射，从而无法运行 Linux 系统。（2）为什么有些较为简单的SOC可能没有MMU，但仍然可以运行一些嵌入式操作系统或者裸机程序？

3.5K3 2

您找到你想要的搜索结果了吗？

是的

没有找到

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

2.7K2 1

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。...（当页表内容有变化的时候，需要清除TLB，以防止地址映射出错。）...「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 linux/module.h> #include linux/kernel.h> #include linux/init.h> #include linux/sched.h>...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。

2.7K4 3

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...2.2 总体调用通常mmu-gather操作由一下几部分函数组成： tlb_gather_mmu unmap_vmas free_pgtables tlb_finish_mmu 其中tlb_gather_mmu...下面我们来看下tlb_finish_mmu做的mmu-gather的收尾动作： void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb, unsigned...mmu_gather *tlb) { tlb_flush_mmu_tlbonly(tlb); //刷tlb tlb_flush_mmu_free(tlb); /..., 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。

2.8K6 3

ARM64中的ASID地址空间标识符

为每一个进程分配一个ASID的话，256个就溢出了，所以在Linux中ASID溢出后就要重新洗牌了。...1.2.2 ARM64的TTBR0寄存器格式可以看出在ARM32的TTBR寄存器里是没有ASID这个属性的，粗暴点的说，操作系统切换进程其实就是切页表，切页表就是改写TTBR寄存器的值，那么很容易知道Linux...会为每一个进程分配一个独用的ASID码，Linux为每个为进程分配的ASID值都不相同。...这么一来，MMU再做页表转换时也会把当前的ASID值缓存到TLB快表里， ARM64的TLB机制有了ASID后，TLB跟以前也不一样了，在进程切换的时候，操作系统也不需要去刷TLB了，因为MMU在做地址转换时会将...TLB表项里的ASID和当前进程的ASID值做比较，只有ASID值相等，MMU才认为这条表项是我需要的。

6101 0

图文详解: 操作系统之内存管理 ( 内存模型,虚拟内存,MMU, TLB,页面置换算法,分段等)

关键词: 内存模型,虚拟内存,MMU, TLB,页面置换算法,分段. 计算机模型分层存储体系内存抽象为了更好的管理内存，操作系统将内存抽象成地址空间。...分页系统地址映射: 内存管理单元（MMU）内存管理单元（MMU）管理着地址空间和物理内存的转换. 一个虚拟地址分成两个部分，一部分存储页面号，一部分存储偏移量。...（路径：kernel/include/linux/sched.h） struct task_struct { ......（路径：kernel/include/linux/mm_types.h） struct vm_area_struct*mmap; /* 指向虚拟区间VMA的链表, list of VMAs */ struct...https://www.jb51.net/article/123056.htm [4]https://blog.csdn.net/SweeNeil/article/details/88641053 [5]《Linux

2.8K2 1

Linux内核页表管理-那些鲜为人知的秘密

1.开场白环境：处理器架构：arm64 内核源码：linux-5.11 ubuntu版本：20.04.1 代码阅读工具：vim+ctags+cscope 通用操作系统，通常都会开启mmu来支持虚拟内存管理...虚拟地址转换物理地址的过程：打开mmu后，cpu访问的都是虚拟地址，当cpu访问一个虚拟地址的时候，会通过cpu内部的mmu来查询物理地址，mmu首先通过虚拟地址在tlb中查找，如果找到相应表项，直接获得物理地址...1）mmu中添加tlb 来缓存最近访问的页表表项，根据程序的时间和空间的局部性原理，tlb能有很高的命中率。...遍历页表，将va转换为pa，页面权限管理涉及到的硬件为: mmu ->功能：查询tlb或者遍历页表 tlb ->功能：缓存最近转换的页表条目页表基地址寄存器如ttbr0_el1 ttbr1_el1...tlb miss时，mmu会进行多级页表遍历遍历过程如下： 1.mmu根据虚拟地址的最高位判断使用哪个页表基地址寄存器作为起点：当最高位为0时，使用ttbr0_el1作为起点（访问的是用户空间地址）；当最高位为

2.5K2 2

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。 ?...MMU由两部分组成：TLB(Translation Lookaside Buffer)和table walk unit。TLB 是一种地址转换cache，这里我们略过TLB的工作细节。...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

2K3 1

CPU快表

为了提高内存IO时地址转换的效率，现在CPU都引入了TLB。 TLB在哪里在配备MMU的处理器中，TLB存储在片上RAM中，TLB被组织为一个n路组关联的缓存。...MMU接收到虚拟地址后，首先在TLB中查找，如果找到该VA对应的PTE就直接转换，找不到再去内存页表查找，并将虚拟地址和物理地址的映射关系缓存到TLB中。...而TLB是页表的Cache，缓存的是虚拟地址和其映射的物理地址，调高了MMU的工作效率。...TLB Flush 我们知道进程切换的时候，操作系统会把要运行进程的页目录表物理内存基地址等信息存放到CR3寄存器中，也就是说MMU要查另外的表了，这个时候TLB中缓存的还是上一个进程的页表条目PTE，...Linux在4.14中版开始引入PCID，4.15版中全面使用了PCID。

1.1K0 0

MMU那些事儿

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。...TLB(Translation Lookaside Buﬀer)转译后备缓冲器*: 本质上是MMU用于虚拟地址到物理地址转换表的缓存 p3.png 这样一种架构，其最终运行时目的，是为主要满足下面这样运行需求...其实前面提到一个概念一直还没有深入描述TLB,将翻译工作由硬件缓存cache,这就是TLB存在的意义。 TLB 将虚拟页翻译成PTE，这个工作可在单周期指令完成。...这里可供选择的有两种策略：由操作系统加载，操作系统找到对应的PTE，而后加载到TLB。格式比较灵活。 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。...总结一下从计算机大致发展历程来了解内存管理的大致发展策略，如何衍生出MMU，以及固定分片管理、可变分片管理等不同机制的差异，最后衍生出单级分页管理机制、多级分页管理机制、TLB的作用。

1.5K2 0

甄建勇：五分钟搞定MMU

MMU的功能主要是虚实地址转换，PTE的cache（也就是TLB）。...如果相应的偏移量处TLB miss或者页面异常，那么MMU产生一个TLB miss或者page fault异常，交给OS完成异常的处理（TLB的更新，和其它操作）。...我们通过查CPU的手册可知，比如DTLB miss的异常入口地址是0x900，那么基于某个CPU的linux是如何实现的呢？...参考head.S中相关代码（soc-design\linux\arch\openrisc\kernel）。...原因是如下：如果PTE的存放地址也使用MMU的话，一但出现TLB miss，kernel需要访问这些PTE，而这些PTE的地址也是经过MMU的，就有可能再次产生TLB miss，这就出现了异常的嵌套，

2.3K2 2

认识 Linux 内存构成：Linux 内存调优之虚拟内存与物理内存认知

写在前面博文内容涉及 Linux 内存构成基本认知包括虚拟内存和物理内存映射，多级页表和MMU简单认知理解不足小伙伴帮忙指正对每个人而言，真正的职责只有一个：找到自我。...进程访问虚拟地址 → MMU 查询 TLB → [命中 → 直接获取物理地址] │ └→ [未命中 → 查询页表 → 权限检查 → 缺页处理...（可选）→ 生成物理地址 → 更新 TLB] │ └→ 访问物理内存这里的多级页表和MMU是什么？...缓存，TLB（Translation Lookaside Buffer）高速缓存页表项的硬件缓存命中（TLB Hit）：若 TLB 中存在该虚拟地址对应的物理地址，直接使用缓存结果，跳过页表查询。...未命中（TLB Miss）：若 TLB 中无缓存，需查询页表。

9210 0

（云计算HCIP）HCIP全笔记（十二）本篇介绍虚拟化技术，内容包含：虚拟化资源、CPU虚拟化、KUMA、KVM介绍、模拟CPU指令、敏感指令区分、内存虚拟化、TLB技术、影子页表技术

qemu：实现I/O虚拟化 (软件) KVM是什么：它属于II型虚拟化它所在linux内核中，是内核中的一个实现cpu/内存虚拟化的模块任意一装由linux操作系统的物理机，安装KVM模块之后即变成了...CPU执行到A的时候,会将A请求的VA(Virtual Address)经影子MMU转换为真机的PA(Physical Address),并缓存在TLB中存储; 当GuestOS A使用完本次的CPU时间片后...MMU发出内存空间的请求, 经转换后在经结果缓存在TLB中,这时B的TLB缓存已经被清空了，这使得TLB缓存目的变的没有意义了。...然而，EPT和NPT两个技术则通过在TLB中为每个Guest OS加入一个标记位，来区分各自的缓存结果,这样每次Guest OS切换回来后，直接在TLB中找到自己的标记就可以获取影子MMU的转换结果。...拓展页表(EPT(Extended Page Tables))：这是用于内存管理单元 (MMU)的英特尔第二代x86虚拟化技术，用于提高MMU的性能而推出的解决方案 AMD-NPT(Nested Page

3231 0

什么是TLB?

种类 TLB在X86体系的CPU里的实际应用最早是从Intel的486CPU开始的，在X86体系的CPU里边，一般都设有如下4组TLB: 第一组：缓存一般页表（4K字节页面）的指令页表缓存（Instruction-TLB...图中可见，当CPU执行机构收到应用程序发来的虚拟地址后，首先到TLB中查找相应的页表数据，如果TLB中正好存放着所需的页表，则称为TLB命中（TLB Hit）,接下来CPU再依次看TLB中页表所对应的物理内存地址中的数据是不是已经在一级...如果TLB中没有所需的页表，则称为TLB失败（TLB Miss），接下来就必须访问物理内存中存放的页表，同时更新TLB的页表数据。...TLB的联合方式： TLB内部存储空间被划分为大小相同的块（即TLB页表条目），这些块的大小=内存的页表区里页表条目的大小. 所以，就可以在TLB页表条目和内存页表条目间建立一定的相互对应关系。...当CPU需要页表数据时，它必须迅速做出如下的2个判断：一个是所需要的页表是否已缓存在TLB内部（即判断TLB命中或是失败），另一个是所需要的页表在TLB内的哪个条目内。

4.8K2 0

深入理解Linux内核页表映射分页机制原理

切换地址空间相当于控制MMU访问不同进程拥有的页表，MMU找到了页表就找到了物理地址。通常CPU会提供若干寄存器供操作系统使用，用于为MMU指示页表的基地址。...如果使MMU做页表转换时不访问内存，是不是就解决问题了？TLB就是干这个事的。...TLB之所以可以解决这个问题是因为TLB是Cache，它将CPU访问内存替换为CPU访问Cache，也就是说MMU做页表转换时不再访问内存的页表，而是访问缓存在TLB中的页表，因而降低了时间的消耗。...…… 针对这些话题本文不做深入探讨，可以阅读另一篇为其量身定做的博文《深入Linux内核（内存篇）—TLB》。 1.5 页表多大合适？...()中会在该页的Linux PTE页面表项标记为“dirty”，为了让硬件注意到权限的更改，必须刷新TLB条目，而ptep_set_access_flags()为我们完成了这项工作。

4.6K1 1

TLB缓存是个神马鬼，如何查看TLB miss？

Linux就是通过这种方式支持起(248 =)256T的进程地址空间的。 3 页表副作用引出TLB 上面终于费劲扒了半天Linux虚拟内存的实现，我终于可以开始说我想说的重点了。...我本来想实际看一下TLB的信息，但翻遍了Linux的各种命令，也没有找到像sysfs这么方便查看L1、L2、L3大小的方法。仅仅提供下图供大家参考吧！...有了TLB之后，CPU访问某个虚拟内存地址的过程如下 1.CPU产生一个虚拟地址 2.MMU从TLB中获取页表，翻译成物理地址 3.MMU把物理地址发送给L1/L2/L3/内存 4.L1/L2/L3/内存将地址对应数据返回给...建议你先用上面的perf工具查看一下你的程序的TLB的miss情况，如果确实不命中率很高，那么Linux允许你使用大内存页，很多大牛包括PHP7作者鸟哥也这样建议。...这样将会大大减少页表项的数量，所以自然也会降低TLB cache miss率。所要承担的代价就是会造成一定程度的内存浪费。在Linux里，大内存页默认是不开启的。

1.3K2 0

Linux下内存空间分配、物理地址与虚拟地址映射

它一个与软件密切相关的硬件部件，也是理解Linux等操作系统内核机制的最大障碍之一。不搞清楚MMU原理会使编程思想停留在单片机与无OS的时代。...但如果MMU每次地址转换都到位于外部内存的页表上查找PTE，转换速度就会大大降低，于是出现了TLB。...TLB (Translation Lookaside Buffers)即转换快表，又简称快表，可以理解为MMU内部专用的存放页表的cache(快速缓冲贮存区)，保存着最近使用的PTE乃至全部页表。...MMU接收到虚拟地址后，首先在TLB中查找，如果找到该VA对应的PTE就直接转换，找不到再去外存页表查找，并置换进TLB。...TLB属于片上SRAM，访问速度快，通过TLB缓存PTE可以节省MMU访问外存页表的时间，从而加速虚实地址转换。TLB和CPU cache的工作原理一样，只是TLB专用于为MMU缓存页表。

4.8K3 1

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。

1.1K3 0

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。.../cache相关的寄存器总结 MMU(address translation /TLB maintenance)、cache maintenance相关的寄存器 address translation...address translation 共计14个寄存器 TLB maintenance TLB maintenance数十个寄存器 cache maintenance Base system registers

3.8K3 1

点击加载更多

相关资讯

热门标签

活动推荐

运营活动

活动名称

广告关闭