メモリ管理ユニットとは何ですか？

コンピューターのメモリシステムの管理を担当するコンピューターハードウェアは、メモリ管理ユニット（MMU）と呼ばれます。このコンポーネントは、CPUメモリとシステムメモリ間のバッファーとして機能します。メモリ管理ユニットによって実行される機能は、通常、ハードウェアメモリ管理、オペレーティングシステムメモリ管理、アプリケーションメモリ管理の3つの領域に分割できます。メモリ管理ユニットは別のチップコンポーネントにすることができますが、通常、中央処理ユニット（CPU）に統合されます。

一般的に、メモリ管理に関連付けられたハードウェアには、ランダムアクセスメモリ（RAM）とメモリキャッシュが含まれます。 RAMは、ハードディスクにある物理的な保管コンパートメントです。データが読み取りおよび書き込まれるコンピューターのメインストレージエリアです。メモリキャッシュは、メインメモリから特定のデータのコピーを保持するために使用されます。 CPUは、メモリキャッシュに保持されているこの情報にアクセスします。これは、処理時間の高速化に役立ちます。

lメモリ、またはRAMはメモリスペースから外れ、コンピューターはハードディスクの仮想メモリを自動的に使用して、要求されたプログラムを実行します。メモリ管理ユニットは、オペレーティングシステムからさまざまなアプリケーションにメモリを割り当てます。中央処理ユニット内にある仮想アドレス領域は、ページに分割されたさまざまなアドレスで構成されています。ページは、サイズが等しいセカンダリストレージブロックです。自動化されたページングプロセスにより、オペレーティングシステムはハードディスクに散らばっているストレージスペースを利用できます。

ユーザーが十分なメモリがないというエラーメッセージを受信する代わりに、MMUは自動的にシステムにアプリケーションを実行するのに十分な仮想メモリを構築するように指示します。隣接する仮想メモリスペースは、アプリケーションを実行するための仮想メモリの等しいサイズブロ​​ックのプールから作成されます。この機能は、このプロセスを作るための主要な鍵ですSSは、プログラム要件を処理するために1つのチャンクの仮想メモリを作成するためにシステムが必要ではないため、効果的かつ効率的に動作します。さまざまなサイズのサイズのプログラムに対応するためのさまざまなサイズのメモリスペースを作成すると、断片化と呼ばれる問題が発生します。これにより、利用可能な総スペースで十分な場合、より大きなプログラムのための十分な空きスペースがない可能性があります。

アプリケーションメモリ管理には、利用可能なメモリリソースからプログラムを実行するために必要なメモリを割り当てるプロセスを伴います。大規模なオペレーティングシステムでは、同じアプリケーションの多くのコピーが実行されています。メモリ管理ユニットは、多くの場合、アプリケーションにそのニーズに最適なメモリアドレスを割り当てます。これらのプログラムに同じアドレスを割り当てるのは簡単です。また、メモリ管理ユニットは、メモリリソースを必要に応じてプログラムに配布できます。操作が完了すると、メモリは他の場所で使用するためにリサイクルされます。

主な課題の1つメモリ管理ユニットは、データが不要になり、廃棄される可能性があることを確認することです。これにより、他のプロセスで使用するためにメモリが解放されます。この問題のため、自動および手動のメモリ管理は別の研究分野になりました。非効率的なメモリ管理は、コンピューターシステムの最適なパフォーマンスに関して大きな問題を提示します。