Vad är en minneshanteringsenhet?

Datorhårdvaran som ansvarar för att hantera datorns minnessystem kallas Memory Management Unit (MMU).Denna komponent fungerar som en buffert mellan CPU och systemminnet.De funktioner som utförs av minneshanteringsenheten kan vanligtvis delas upp i tre områden: hårdvaruminneshantering, operativsystemhantering och hantering av applikationsminnesminnes.Även om minneshanteringsenheten kan vara en separat chipkomponent, är den vanligtvis integrerad i den centrala bearbetningsenheten (CPU).

Generellt inkluderar hårdvaran som är associerad med minneshantering slumpmässigt åtkomstminne (RAM) och minnescachar.Ram är det fysiska förvaringsfacket som finns på hårddisken.Det är det huvudsakliga lagringsområdet för datorn där data läses och skrivs.Minnescacher används för att hålla kopior av vissa data från huvudminnet.CPU har åtkomst till denna information som hålls i minnescachen, som hjälper till att påskynda behandlingstiden.

När det fysiska minnet, eller RAM, slutar på minnesutrymme, använder datorn automatiskt virtuellt minne från hårddisken för att köra det begärda programmet.Minneshanteringsenheten tilldelar minne från operativsystemet till olika applikationer.Det virtuella adressområdet, som ligger inom den centrala bearbetningsenheten, består av en rad adresser som är uppdelade i sidor.Sidor är sekundära lagringsblock som är lika stora.Den automatiska personsökningsprocessen gör det möjligt för operativsystemet att använda lagringsutrymme spridda på hårddisken.

I stället för att användaren får ett felmeddelande om att det inte finns tillräckligt med minne, instruerar MMU automatiskt systemet att bygga tillräckligt med virtuellt minne för att köra applikationen.Sammanfattningsvis virtuellt minnesutrymme skapas ur en pool med lika storstorlek av virtuellt minne för att köra applikationen.Denna funktion är en viktig nyckel till att få denna process att fungera effektivt och effektivt eftersom systemet inte krävs för att skapa en bit av virtuellt minne för att hantera programkraven.Att skapa olika storlekar på minnesutrymme för att tillgodose olika storleksprogram orsakar ett problem som kallas fragmentering.Detta kan leda till möjligheten att inte ha tillräckligt med ledigt utrymme för större program när det totala utrymmet är tillräckligt.

Applikationsminneshantering innebär processen för att tilldela minnet som krävs för att köra ett program från tillgängliga minnesresurser.I större operativsystem kan många kopior av samma applikation köras.Minneshanteringsenheten tilldelar ofta en applikation minnesadressen som bäst passar dess behov.Det är enklare att tilldela dessa program samma adresser.Minneshanteringsenheten kan också distribuera minnesresurser till program efter behov.När operationen är klar återvinns minnet för användning någon annanstans.

En av de viktigaste utmaningarna för minneshanteringsenheten är att känna när data inte längre behövs och kan kasseras.Detta frigör minne för användning på andra processer.Automatisk och manuell minneshantering har blivit ett separat studieområde på grund av denna fråga.Ineffektiv minneshantering ger en viktig fråga när det gäller optimal prestanda för datorsystem.