operating-system - 完全可以在没有虚拟内存的情况下运行，只需要物理内存(事实上，大多数嵌入式系统都以这种方式运行)。如何？

Question

我正在学习计算机体系结构，并遇到了一种说法:“完全可以在没有虚拟内存的情况下运行，只需物理内存(事实上，大多数嵌入式系统都以这种方式运行)”。

这是真的吗？如果是，那么我想知道如何？

谢谢。

Answer 1

不使用虚拟内存的嵌入式系统通常作为单个进程或线程运行，或者支持多线程而不是多处理任务模型。也就是说，所有线程/任务共享一个公共(public)地址空间，但具有单独的堆栈(尽管也在单个地址空间中)。

在具有 MMU 并支持虚拟内存的处理器上，这只需通过不配置 MMU 或至少具有具有一对一映射的静态 MMU 配置来完成，以便物理地址和 MMU 地址相同，或者至少这样有一个单一的虚拟地址空间。

PIC、AVR、ARM7、ARM Cortex-M、Zilog Z8 等嵌入式系统中使用的许多中低端架构缺少 MMU，并且通常具有比典型 ARM9/11/Cortex-A 小得多的内存资源或基于 x86 的系统。

对于无 MMU 系统中的多线程支持，您通常会使用实时操作系统 (RTOS)。大多数 RTOS，除了一些值得注意的异常(exception)，都是带有 IPC 和同步原语的简单任务调度程序，并且不使用或支持 MMU。 QNX 和 VxWorks 等高端 RTOS 支持 MMU，尽管在 VxWorks 中它是可选的。

uCLinux 是针对具有足够内存资源来运行 Linux 但缺少诸如 ARM7 和 Cortex-M 之类的 MMU 的处理器的 GPOS。尽管可以说，没有 MMU 的 Linux 错过了使用 Linux 的主要优势之一，同时缺乏硬实时性能，并且需要大内存；一个典型的 RTOS 内核需要(远)少于 10kBytes 的代码。