MMU

Sans MMU, chaque programme verrait la mémoire réelle et pourrait écrire n'importe où. Avec elle, chaque processus obtient son propre espace d'adressage, et la même adresse virtuelle dans deux programmes pointe vers des emplacements physiques différents. La traduction s'effectue en matériel à chaque lecture et écriture, les tables de pages en mémoire servant de carte et le TLB de cache pour les dernières traductions.

La MMU applique aussi la protection. Chaque page porte des indicateurs de lecture, écriture et exécution, et leur violation déclenche une faute que le noyau intercepte — c'est ce qu'est une erreur de segmentation. Le bit NX, qui interdit l'exécution des pages de données, est la contribution de la MMU contre les attaques par dépassement de tampon. Les microcontrôleurs simples n'ont pas de MMU du tout, ce qui explique qu'ils exécutent des systèmes sans protection des processus.