MMU(Memory Management Unit)是指存储管理单元,主要用于内存映射。在CPU进行访问时,MMU会将逻辑地址转换成物理地址。使用MMU可使多个任务所在的虚拟地址空间与实际物理地址空间之间产生映射,可以增加系统的安全性、灵活性和可靠性。
因此,在计算机系统可运行之前,MMU的初始化是必要的。那么,什么时候初始化MMU?
MMU的初始化必须在操作系统启动前完成,因为操作系统运行时会有多种进程,每个进程都有自己独立的地址空间。为了使这些进程正常运行,需要MMU实现不同进程之间地址空间的隔离和保护,这就需要在操作系统启动时对MMU进行初始化。
在初始化MMU过程中,操作系统需要完成的主要工作包括建立内核的地址空间、设置不同进程的地址空间、设置访问权限,以及建立页表等。
在某些情况下,MMU也可以在硬件初始化时被初始化,这种情况通常发生在底层代码中,比如操作系统启动的Bootloader阶段。此时,硬件初始化过程需要对操作系统所需要的内存区域进行映射,并设置好访问权限,以确保操作系统可以顺利启动。
在某些极端情况下,系统在运行时需要对MMU进行动态初始化。通常情况下这种情况发生得不多,通常需要手工编写驱动程序进行实现。
例如,在某些嵌入式应用场景中,系统需要将一段内存区域分配给一个进程,但这些内存区域所对应的物理地址是未知的。此时,就需要动态初始化MMU,将物理地址与虚拟地址进行映射,以使用未映射的内存。