MMU,全称Memory Manage Unit, 中文名——存储器办理单元。
许多年曾经，当人们还在运用DOS或是更陈旧的操作体系的时分，核算机的内存还十分小，一般都是以K为单位进行核算，相应的，其时的程序规划也不大，所以内存容量尽管小，但仍是能够包容其时的程序。但随着图形界面的鼓起还用用户需求的不断增大，应用程序的规划也随之膨胀起来，总算一个难题呈现在程序员的面前，那便是应用程序太大以至于内存包容不下该程序，一般处理的办法是把程序切割成许多称为掩盖块(overlay)的片段。掩盖块0首要运转，结束时他将调用另一个掩盖块。尽管掩盖块的交流是由OS完结的，可是有必要先由程序员把程序先进行切割，这是一个费时吃力的作业，并且恰当单调。人们有必要找到更好的办法从根本上处理这个问题。不久人们找到了一个办法，这便是虚拟存储器(virtual memory).虚拟存储器的基本思想是程序，数据，仓库的总的巨细能够超越物理存储器的巨细，操作体系把当时运用的部分保留在内存中，而把其他未被运用的部分保存在磁盘上。比如对一个16MB的程序和一个内存只要4MB的机器，OS经过挑选，能够决议各个时间将哪4M的内容保留在内存中，并在需求时在内存和磁盘间交流程序片段，这样就能够把这个16M的程序运转在一个只具有4M内存机器上了。而这个16M的程序在运转前不用由程序员进行切割。
任何时分，核算机上都存在一个程序能够发生的地址调集，咱们称之为地址规模。这个规模的巨细由CPU的位数决议，例如一个32位的CPU，它的地址规模是0~0xFFFFFFFF (4G),而关于一个64位的CPU，它的地址规模为0~0xFFFFFFFFFFFFFFFF (64T).这个规模便是咱们的程序能够发生的地址规模，咱们把这个地址规模称为虚拟地址空间，该空间中的某一个地址咱们称之为虚拟地址。与虚拟地址空间和虚拟地址相对应的则是物理地址空间和物理地址，大多数时分咱们的体系所具有的物理地址空间仅仅虚拟地址空间的一个子集，这儿举一个最简略的比如直观地阐明这两者，关于一台内存为256MB的32bit x86主机来说，它的虚拟地址空间规模是0~0xFFFFFFFF(4G),而物理地址空间规模是0x000000000~0x0FFFFFFF(256MB)。
在没有运用虚拟存储器的机器上，虚拟地址被直接送到内存总线上，使具有相同地址的物理存储器被读写。而在运用了虚拟存储器的情况下，虚拟地址不是被直接送到内存地址总线上，而是送到内存办理单元——MMU(主角总算呈现了：])。他由一个或一组芯片组成，一般存在与协处理器中，其功用是把虚拟地址映射为物理地址。
大多数运用虚拟存储器的体系都运用一种称为分页(paging)。虚拟地址空间区分红称为页(page)的单位,而相应的物理地址空间也被进行区分，单位是页框(frame).页和页框的巨细有必要相同。接下来合作图片我以一个比如阐明页与页框之间在MMU的调度下是怎么进行映射的
在这个比如中咱们有一台能够生成16位地址的机器，它的虚拟地址规模从0x0000~0xFFFF(64K),而这台机器只要32K的物理地址，因而他能够运转64K的程序，但该程序不能一次性调入内存运转。这台机器有必要有一个到达能够寄存64K程序的外部存储器(例如磁盘或是FLASH),以确保程序片段在需求时能够被调用。在这个比如中，页的巨细为4K,页框巨细与页相同(这点是有必要确保的，内存和外围存储器之间的传输总是以页为单位的)，对应64K的虚拟地址和32K的物理存储器，他们别离包含了16个页和8个页框。
咱们先依据上图解释一下分页后要用到的几个术语，在上面咱们现已触摸了页和页框，上图中绿色部分是物理空间，其间每一格表明一个物理页框。橘黄色部分是虚拟空间，每一格表明一个页，它由两部分组成，别离是Frame Index(页框索引)和位p(present 存在位)，Frame Index的含义很明显，它指出本页是往哪个物理页框进行映射的，位p的含义则是指出本页的映射是否有用，如上图，当某个页并没有被映射时(或称“映射无效”，Frame Index部分为X)，该位为0，映射有用则该位为1。
咱们履行下面这些指令(本比如的指令不针对任何特定机型，都是伪指令)
例1：
MOVE REG,0 //将0号地址的值传递进寄存器REG.
虚拟地址0将被送往MMU,MMU看到该虚地址落在页0规模内(页0规模是0到4095)，从上图咱们看到页0所对应(映射)的页框为2(页框2的地址规模是8192到12287)，因而MMU将该虚拟地址转化为物理地址8192，并把地址8192送到地址总线上。内存对MMU的映射一窍不通，它只看到一个对地址8192的读恳求并履行它。MMU从而把0到4096的虚拟地址映射到8192到12287的物理地址。
例2：
MOVE REG,8192
被转换为
MOVE REG,24576
由于虚拟地址8192在页2中，而页2被映射到页框6(物理地址从24576到28671)
例3：
MOVE REG,20500
被转换为
MOVE REG,12308
虚拟地址20500在虚页5(虚拟地址规模是20480到24575)距最初20个字节处，虚页5映射到页框3(页框3的地址规模是 12288到16383)，所以被映射到物理地址12288+20=12308。
经过恰当的设置MMU，能够把16个虚页隐射到8个页框中的任何一个，可是这个办法并没有有用的处理虚拟地址空间比物理地址空间大的问题。从上图中咱们能够看到，咱们只要8个页框(物理地址)，但咱们有16个页(虚拟地址)，所以咱们只能把16个页中的8个进行有用的映射。咱们看看例4会发生什么情况
MOV REG,32780
虚拟地址32780落在页8的规模内，从上图总咱们看到页8没有被有用的进行映射(该页被打上X)，这是又会发生什么?MMU注意到这个页没有被映射，所以告诉CPU发生一个缺页毛病(page fault).这种情况下操作体系有必要处理这个页毛病，它有必要从8个物理页框中找到1个当时很少被运用的页框并把该页框的内容写入外围存储器(这个动作被称为page copy)，随后把需求引证的页(例4中是页8)映射到方才开释的页框中(这个动作称为修正映射联系)，然后从头履行发生毛病的指令(MOV REG,32780)。假定操作体系决议开释页框1，那么它将把虚页8装入物理地址的4-8K,并做两处修正：首要把符号虚页1未被映射(本来虚页1是被影射到页框1的)，以使今后任何对虚拟地址4K到8K的拜访都引起页毛病而使操作体系做出恰当的动作(这个动作正是咱们现在在评论的)，其次他把虚页8对应的页框号由X变为1，因而从头履行MOV REG,32780时，MMU将把32780映射为4108。
