virtual-memory - MMU如何处理内存映射寄存器？

Question

当我说内存映射寄存器的地址始终是物理地址时，我是否正确？

如果是，那么 MMU 如何处理这些地址并决定不为它们进行虚拟到物理的转换？

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MMU 不做任何决定。它只是根据操作系统告知的内容映射地址：虚拟地址到物理地址，和/或如果特定物理地址的映射被标记为“无效”或与操作系统的操作不一致，则中断应用程序当前机器指令（例如，对于指令获取、“不可执行”、对于存储、“只读”等）。

操作系统建立了一组规则和约定，以确保应用程序不能为彼此创建 greif。如果此操作系统可以写入内存映射 I/O 设备，则操作系统将设置 MMU 映射（例如页面映射寄存器）以允许它；否则它不会设置 MMU 页面映射到 I/O 设备。

对于大多数通用操作系统来说，允许任意程序写入 I/O 寄存器是“引起悲伤”的定义，它们根本不会设置这样的映射。这就是 Windows 从用户进程的角度采取行动的方式。

对于特殊用途的操作系统，让单独的进程共享 I/O 页面可能很好，特别是如果运行的进程是受信任的（例如，操作系统的一部分或通过了一些声称质量好的认证机构）。然后，多个受信任的进程可以安全方便地共享内存映射 I/O 设备。即使是不受信任的进程也可以在这样的操作系统上运行；它根本不允许他们访问 I/O。

早在 1972 年，我就构建了一个独特的虚拟内存 16 位小型机。MMU 有两种页面映射：虚拟页面到物理页面的映射（如您所料），以及页面到单个32 字节 I/O 设备的映射。这意味着操作系统可以安全地处理任何设备（对操作系统功能不重要）的 任何进程。

特别是，这意味着每个 I/O 驱动程序都有自己的地址空间。如果它搞砸了，没问题。您可以在运行操作系统时调试设备驱动程序而不必担心。（Windows 多年来一直遭受 I/O 驱动程序损坏破坏 Windows；我仍然认为，但他们的质量控制“可信度检查”现在非常强大）。

唉，这不是商业上的成功。我被迫从事软件谋生:-{

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你是对的。

处理器内存映射中的所有寄存器和/或内存位置都是物理地址。

虚拟到物理的转换由 MMU 完成，并且只发生在可以从中执行代码的连续内存块中。即 RAM 或内部闪存。当访问内存映射的其他部分时，不会发生虚拟到物理的转换，因为它们不与 MMU 交互。

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