¿Cómo la Unidad de Gestión de Memoria convierte direcciones lógicas en direcciones físicas?

La Unidad de administración de memoria (MMU) convierte direcciones lógicas en direcciones físicas mediante un proceso llamado traducción de direcciones. Aquí hay una explicación simplificada de cómo funciona:

1. Tabla de páginas:la MMU mantiene una tabla de páginas, que es una estructura de datos que asigna direcciones lógicas a direcciones físicas. La tabla de páginas está organizada en varios niveles, y cada nivel representa una parte diferente de la dirección lógica.

2. División de direcciones:cuando un proceso hace referencia a una dirección lógica, la MMU divide la dirección en varias partes:

- Número de página:son los bits de orden superior de la dirección lógica e identifican una página específica en la memoria.

- Desplazamiento de página:estos son los bits de orden inferior de la dirección lógica e identifican la ubicación específica dentro de la página.

3. Búsqueda en la tabla de páginas:la MMU utiliza el número de página para buscar la entrada correspondiente en la tabla de páginas. Cada entrada en la tabla de páginas contiene la dirección física de la página correspondiente.

4. Traducción de direcciones:si la entrada de la tabla de páginas es válida (es decir, la página está en la memoria), la MMU combina la dirección de la página física con el desplazamiento de la página para obtener la dirección física final. Esta dirección física luego se puede utilizar para acceder a los datos o instrucciones en la memoria.

5. Fallos de página:si la entrada de la tabla de páginas no es válida (es decir, la página no está en la memoria), la MMU genera una excepción de fallo de página. Luego, el sistema operativo maneja el error de página trayendo la página requerida a la memoria desde un almacenamiento secundario (como un disco) y actualizando la tabla de páginas.

Este proceso de traducción de direcciones permite a la MMU administrar la memoria de manera eficiente y proporcionar capacidades de memoria virtual a los procesos, permitiéndoles acceder a la memoria más allá de su espacio de direcciones físicas asignado.