MMU 和 MPU 的区别

MMU 和 MPU 是 CPU 使用的内存管理硬件。程序生成的所有逻辑地址的集合称为“逻辑地址空间”。与这些逻辑地址相对应的所有物理地址的集合称为“物理地址空间”。用户程序处理虚拟地址；它永远不会看到真实的物理地址。

阅读本文以了解更多关于 MMU 和 MPU 以及它们之间区别的信息。

什么是 MMU？

MMU（内存管理单元）用于虚拟内存和内存保护操作。虚拟地址到物理地址的运行时映射由 MMU 完成，MMU 是一种硬件设备。

MMU 使用以下机制将虚拟地址转换为物理地址。基址寄存器中的值会添加到用户进程生成的每个地址中，该地址在发送到内存时被视为偏移量。例如，如果基址寄存器值为 10000，则用户尝试使用地址位置 100 将被动态重新分配到位置 10100。

MPU（内存保护单元）通常是 CPU 的一部分，仅用于内存保护。它通常在低功耗处理器中实现，在这些处理器中不需要 MMU 功能（如虚拟内存管理），只需要内存保护。

MPU 主要用于简单的系统，因为它可以以较低的复杂性和成本提供所有必要的特性。

以下是 MMU 和 MPU 之间的重要区别：

关键	MMU	MPU
定义	MMU 代表内存管理单元。	MPU 代表内存保护单元。
主要操作	MMU 用于多种与内存相关的操作，例如虚拟内存、虚拟地址到物理地址的转换以及内存保护。	MPU 仅用于内存保护。
功能	MMU 也可以执行 MPU 的功能。	MPU 不能用于执行 MMU 的功能。
用法	运行高端操作系统（如 Windows、Linux 和 Android）的处理器使用 MMU。此类处理器称为应用程序处理器。	运行 RTOS 操作（如 ThreadX）的处理器使用 MPU。此类处理器称为基带处理器，在运行 3G/4G 协议的地方很有用。
银行切换	MMU 能够进行银行切换。	MPU 无法执行银行切换。
缓存控制	MMU 可以执行缓存控制操作。	MPU 无法执行缓存控制。
先进性	MMU 是更先进的硬件。	MPU 是相对不太先进的硬件。
开销	MMU 使用更多开销。	MPU 使用更少的开销。

您应该注意到的最显着的区别是，MMU 用于多种与内存相关的操作，例如虚拟内存、虚拟地址到物理地址的转换以及内存保护；而 MPU 仅用于内存保护。

Kiran Kumar Panigrahi

更新于： 2023 年 2 月 21 日

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