内存管理单元（MMU）是计算机系统中用于管理内存访问的硬件组件，它具有以下多方面的好处：
内存保护
- 隔离不同进程：在多任务操作系统中，MMU 可以为每个进程分配独立的虚拟地址空间，使得不同进程之间的内存空间相互隔离。例如，在一台运行多个应用程序（如浏览器、文本编辑器、音乐播放器等）的计算机中，MMU 确保每个应用程序只能访问自己的内存区域，防止一个进程意外（或恶意）访问和修改其他进程的内存数据，从而保障系统的稳定性和安全性 。
- 防止非法访问：它可以设置内存访问权限，比如只读、读写、可执行等。如果一个进程尝试以不被允许的方式访问内存（例如，对只读内存区域进行写入操作），MMU 会触发异常，操作系统可以捕获并处理该异常，避免系统崩溃或数据损坏。
内存虚拟化
- 简化编程模型：对于程序员来说，MMU 提供了一个统一的虚拟地址空间，使他们无需关心实际物理内存的布局和限制。程序可以使用连续的虚拟地址，而不必担心物理内存可能存在的碎片化问题，这大大简化了程序的编写和调试过程。
- 支持大程序运行：虚拟地址空间通常比实际物理内存大得多，通过 MMU 的地址转换和分页机制，即使程序所需的内存超过了物理内存的容量，也可以通过将暂时不用的数据和代码换出到磁盘（如使用虚拟内存技术），让程序看起来好像有足够的内存可以使用。
内存共享
- 共享库和代码：多个进程可以共享同一份物理内存中的代码或数据，例如多个进程同时使用操作系统提供的动态链接库（DLL）。MMU 可以通过设置适当的地址映射，让不同进程的虚拟地址指向同一块物理内存区域，从而节省内存空间，提高内存的使用效率。
- 父子进程共享：在创建子进程时，操作系统可以利用 MMU 让子进程和父进程共享部分内存页面（如代码段），只有当子进程或父进程对共享页面进行写操作时，才会为其分配独立的物理页面（写时复制机制），进一步减少内存的占用。
内存管理优化
- 分页和分段管理：MMU 支持分页和分段等内存管理技术。分页可以将内存划分为固定大小的页，便于内存的分配和回收，减少外部碎片；分段则可以根据程序的逻辑结构（如代码段、数据段等）进行内存分配，更符合程序的实际需求。
- 提高内存访问效率：通过缓存（如 TLB， 转换后备缓冲器）来加速地址转换过程，MMU 可以快速地将虚拟地址转换为物理地址，减少地址转换的时间开销，从而提高 CPU 访问内存的效率。
