Устройство управления памятью

Логическое и физическое адресное пространство

Концепция логического адресного пространства, связанного с соответствующим физическим адресным пространством, является одной из основных для управления памятью.

Логическим адресом называется адрес, генерируемый процессором при выполнении машинной команды.

Физический адрес – это реальный адрес в памяти, который "видит" и "понимает" устройство управления памятью (Memory Management Unit – MMU).

Логические адреса совпадают с физическими при связывании адресов во время компиляции или во время загрузки (т.е. до исполнения программы). Однако при связывании адресов во время выполнения логические адреса отличаются от физических. Далее рассмотрим этот вопрос подробнее.

Как уже отмечалось во вводной лекции, устройство управления памятью (Memory Management Unit – MMU) – это один из модулей аппаратуры, отвечающий за адресацию памяти и связанный с процессором и другими устройствами системной шиной. С точки зрения поддержки описанных концепций адресации, устройство управления памятью – это апппратура, преобразующая логический адрес (полученный по общей шине от процессора) в физический (реальный адрес в памяти, по которому и происходит обращение).

Аппаратура MMU использует значение регистра перемещения, содержащего адрес начала области памяти, выделенной ОС для программы пользователя. MMU добавляет значение регистра перемещения к (логическому) адресу, сгенерированному пользовательской программой, получая в результате физический адрес.

Программа пользователя работает только с логическими адресами и не "видит" физических адресов.

Схема адресации и преобразования логического адреса в физический с использованием регистра перемещения изображена на рис. 15.2.