Σχεδίαση και υλοποίηση μιάς Μονάδας Διαχείρισης Μνήμης.

Abstract

Καθώς η ανάγκη του σύγχρονου κόσμου για επεξεργαστική ισχύς ολοένα και μεγαλώνει, η ανάγκη αποτελεσματικής διαχείρισης μνήμης γίνεται ολοένα και πιο κρίσιμη. Ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι να αναπτύξει και να εφαρμόσει μια μονάδα διαχείρισης μνήμης (MMU), χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο διασύνδεσης AXI, προκειμένου να δημιουργηθεί ένα IP module που θα υπακούει στους βασικούς κανόνες της διαχείρισης μνήμης μέσω της μετάφραση διευθύνσεων. Η μονάδα MMU θα υλοποιηθεί σε μια πλατφόρμα ανάπτυξης ZedBoard χρησιμοποιώντας το Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC. Στο τέλος αυτής της μελέτης καταλήξαμε με ένα ευέλικτο MMU που είναι σύμφωνο με το πρωτόκολλο διασύνδεσης AXI4, που μπορεί να μεταφράσει διευθύνσεις δωσμένες από τον πυρήνα Zynq-7000 και μπορεί να «γράψει» δεδομένα στη μνήμη χρησιμοποιώντας τις μεταφρασμένες διευθύνσεις. Η IP είναι πλήρως σχεδιασμένη με ευέλικτο κώδικα, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία εφαρμογών, καθώς και να αποτελέσει ένα εκπαιδευτικό εργαλείο για μελλοντικούς φοιτητές.

As the modern world processes larger amounts of data and demand increases for massive amounts of memory, the need of efficient memory management also becomes critical. The aim of this study is to develop and implement a memory management unit (MMU) utilising the AXI interface protocol in order to create an ip module capable of obeying the basic rules of memory management through address translation. The MMU module will be implemented on a ZedBoard development platform using the Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC. At the end of this study we ended up with an versatile MMU module that conforms with the AXI4 interface protocol that can translate given addresses from the Zynq-7000 core and can perform memory writes to the translated addresses. The IP is fully designed, from the top up, with versatility in mind, enabling it to be used in a variety of situations as well as an educational tool for future student engineers.