process - 进程之间的上下文切换是否会使 MMU(内存控制单元)失效？

Question

这是我系统讲座的 PowerPoint 中的一句话，但我不明白为什么上下文切换会使 MMU 失效。我知道它会使缓存无效，因为缓存包含另一个进程的信息。但是，对于 MMU，它只是将虚拟内存映射到物理内存。如果上下文切换使其无效，这是否意味着 MMU 在不同进程中使用不同的映射机制？

Answer 1

Does this mean the MMU use different mechanism of mapping in different processes?

你的结论基本上是对的。
每个进程都有其从虚拟地址到物理地址的映射(称为上下文)。
例如，地址 0x401000 可以转换为进程 A 的 0x01234567 和进程 B 的 0x89abcdef。
拥有不同的上下文可以轻松实现进程的 isolation、轻松的按需分页和简化的重定位。

因此每次上下文切换都必须使 TLB 无效，否则 CPU 将继续使用旧的转换。

然而，有些页面是全局的，这意味着它们具有独立于当前进程地址空间的相同转换。
例如，内核代码以相同的方式映射到每个进程，因此不需要重新映射。

所以最后只有一部分 TLB 失效了。
您可以阅读 Linux handles the process address space 如何获取应用理论的真实示例。