Quiz — Module 01: MMU Fundamentals

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Q1. (Remember)

VA(가상 주소)가 필요한 이유 3가지를 답하세요.

정답 / 해설

1. Process isolation — 프로세스 간 메모리 격리
2. Memory efficiency — Demand paging, Copy-on-Write 등 lazy 할당
3. Fragmentation 해결 — 가상으로 연속이지만 물리는 분산 가능

Q2. (Understand)

CPU MMU와 SoC IOMMU/SMMU의 위치 차이는?

정답 / 해설

• CPU MMU: CPU 코어 내장. CPU가 직접 발행하는 메모리 access만 변환.
• IOMMU/SMMU: SoC-level. CPU 외 모든 device 마스터(GPU/DMA/NIC/가속기)의 메모리 access를 변환.

Q3. (Apply)

MMU enable 순서를 답하세요. 그리고 ISB가 왜 필요한지 설명하세요.

정답 / 해설

순서: Page Table 구성 → TTBR 설정 → TCR/MAIR 설정 → SCTLR.M=1 → ISB.

ISB 이유: SCTLR.M=1로 MMU enable되면 다음 instruction부터 주소 변환 적용. ISB 없으면 파이프라인의 이전 fetch된 명령어가 untranslated 주소로 실행될 수 있음.

Q4. (Analyze)

PTE의 핵심 필드를 4개 들고 각각의 의미를 답하세요.

정답 / 해설

• PFN (Physical Frame Number): 매핑되는 물리 페이지 번호
• V (Valid): 0이면 page fault → OS가 lazy 할당
• R/W: 쓰기 권한
• U/S (User/Supervisor): privilege 레벨
• 추가: ASID (process tag), dirty/access (HW가 자동 set), NS (Secure/Non-secure)

Q5. (Evaluate)

다음 중 MMU enable 후 발생할 수 있는 가장 위험한 버그는?

• A. ISB 누락
• B. Identity Mapping 누락 (현재 실행 코드 영역)
• C. TCR 설정 오류
• D. MAIR 메모리 속성 미설정

정답 / 해설

B. Identity Mapping (VA=PA) 없이 MMU enable하면 다음 instruction의 fetch가 실패 → undefined behavior 또는 즉시 fault. A/C/D도 위험하지만 B는 즉사. 모든 MMU enable 시퀀스의 첫 단계.