邏輯地址轉(zhuǎn)物理地址

　　物理地址是明確的、最終用在總線上的編號(hào)。那么邏輯地址轉(zhuǎn)物理地址怎么轉(zhuǎn)?學(xué)習(xí)啦小編為大家介紹邏輯地址轉(zhuǎn)物理地址的解決方法。希望大家喜歡。

　　邏輯地址轉(zhuǎn)物理地址參考如下

　　1. 物理地址和邏輯地址

　　物理地址：加載到內(nèi)存地址寄存器中的地址，內(nèi)存單元的真正地址。在前端總線上傳輸?shù)膬?nèi)存地址都是物理內(nèi)存地址，編號(hào)從0開始一直到可用物理內(nèi)存的最高端。這些數(shù)字被北橋(Nortbridge chip)映射到實(shí)際的內(nèi)存條上。物理地址是明確的、最終用在總線上的編號(hào)，不必轉(zhuǎn)換，不必分頁，也沒有特權(quán)級(jí)檢查(no translation, no paging, no privilege checks)。

　　邏輯地址：CPU所生成的地址。邏輯地址是內(nèi)部和編程使用的、并不唯一。例如，你在進(jìn)行C語言指針編程中，可以讀取指針變量本身值(&操作)，實(shí)際上這個(gè)值就是邏輯地址，它是相對(duì)于你當(dāng)前進(jìn)程數(shù)據(jù)段的地址(偏移地址)，不和絕對(duì)物理地址相干。

　　為什么會(huì)有這兩種地址?

　　個(gè)人覺的原因在于邏輯地址分配更加靈活，可以允許不唯一，看起來也較為直觀，例如，一段代碼中分配數(shù)組，邏輯地址上是連續(xù)的，然而在物理地址上，這個(gè)數(shù)組所占用的頁可能分散開來，物理地址上就是不連續(xù)的，這樣對(duì)程序的可理解性上有影響。另外，有了邏輯地址這個(gè)概念，才能使用虛擬內(nèi)存技術(shù)。

　　CPU將一個(gè)虛擬內(nèi)存空間中的地址轉(zhuǎn)換為物理地址，需要進(jìn)行兩步：首先將給定一個(gè)邏輯地址(其實(shí)是段內(nèi)偏移量，這個(gè)一定要理解!!!)，CPU要利用其段式內(nèi)存管理單元，先將為個(gè)邏輯地址轉(zhuǎn)換成一個(gè)線程地址，再利用其頁式內(nèi)存管理單元，轉(zhuǎn)換為最終物理地址。

　　物理地址(physical address)

　　用于內(nèi)存芯片級(jí)的單元尋址，與處理器和CPU連接的地址總線相對(duì)應(yīng)。

　　——這個(gè)概念應(yīng)該是這幾個(gè)概念中最好理解的一個(gè)，但是值得一提的是，雖然可以直接把物理地址理解成插在機(jī)器上那根內(nèi)存本身，把內(nèi)存看成一個(gè)從0字節(jié)一直到最大空量逐字節(jié)的編號(hào)的大數(shù)組，然后把這個(gè)數(shù)組叫做物理地址，但是事實(shí)上，這只是一個(gè)硬件提供給軟件的抽像，內(nèi)存的尋址方式并不是這樣。所以，說它是“與地址總線相對(duì)應(yīng)”，是更貼切一些，不過拋開對(duì)物理內(nèi)存尋址方式的考慮，直接把物理地址與物理的內(nèi)存一一對(duì)應(yīng)，也是可以接受的。也許錯(cuò)誤的理解更利于形而上的抽像。

　　虛擬內(nèi)存(virtual memory)

　　這是對(duì)整個(gè)內(nèi)存(不要與機(jī)器上插那條對(duì)上號(hào))的抽像描述。它是相對(duì)于物理內(nèi)存來講的，可以直接理解成“不直實(shí)的”，“假的”內(nèi)存，例如，一個(gè)0x08000000內(nèi)存地址，它并不對(duì)就物理地址上那個(gè)大數(shù)組中0x08000000 - 1那個(gè)地址元素;

　　之所以是這樣，是因?yàn)楝F(xiàn)代操作系統(tǒng)都提供了一種內(nèi)存管理的抽像，即虛擬內(nèi)存(virtual memory)。進(jìn)程使用虛擬內(nèi)存中的地址，由操作系統(tǒng)協(xié)助相關(guān)硬件，把它“轉(zhuǎn)換”成真正的物理地址。這個(gè)“轉(zhuǎn)換”，是所有問題討論的關(guān)鍵。

　　有了這樣的抽像，一個(gè)程序，就可以使用比真實(shí)物理地址大得多的地址空間。(拆東墻，補(bǔ)西墻，銀行也是這樣子做的)，甚至多個(gè)進(jìn)程可以使用相同的地址。不奇怪，因?yàn)檗D(zhuǎn)換后的物理地址并非相同的。

　　——可以把連接后的程序反編譯看一下，發(fā)現(xiàn)連接器已經(jīng)為程序分配了一個(gè)地址，例如，要調(diào)用某個(gè)函數(shù)A，代碼不是call A，而是call 0x0811111111 ，也就是說，函數(shù)A的地址已經(jīng)被定下來了。沒有這樣的“轉(zhuǎn)換”，沒有虛擬地址的概念，這樣做是根本行不通的。

　　邏輯地址(logical address)

　　Intel為了兼容，將遠(yuǎn)古時(shí)代的段式內(nèi)存管理方式保留了下來。邏輯地址指的是機(jī)器語言指令中，用來指定一個(gè)操作數(shù)或者是一條指令的地址。以上例，我們說的連接器為A分配的0x08111111這個(gè)地址就是邏輯地址。

　　——不過不好意思，這樣說，好像又違背了Intel中段式管理中，對(duì)邏輯地址要求，“一個(gè)邏輯地址，是由一個(gè)段標(biāo)識(shí)符加上一個(gè)指定段內(nèi)相對(duì)地址的偏移量，表示為 [段標(biāo)識(shí)符：段內(nèi)偏移量]，也就是說，上例中那個(gè)0x08111111，應(yīng)該表示為[A的代碼段標(biāo)識(shí)符: 0x08111111]，這樣，才完整一些”

　　線性地址(linear address)或也叫虛擬地址(virtual address)

　　跟邏輯地址類似，它也是一個(gè)不真實(shí)的地址，如果邏輯地址是對(duì)應(yīng)的硬件平臺(tái)段式管理轉(zhuǎn)換前地址的話，那么線性地址則對(duì)應(yīng)了硬件頁式內(nèi)存的轉(zhuǎn)換前地址。