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什么是逻辑地址?什么是物理地址

发布时间:2019-07-25 08:43 来源:未知 编辑:admin

  逻辑地址(Logical Address) 是指由程序产生的与段相关的偏移地址部分。例如,你在进行C语言指针编程中,可以读取指针变量本身值(&操作),实际上这个值就是逻辑地址,它是相对于你当前进程数据段的地址,不和绝对物理地址相干。只有在Intel实模式下,逻辑地址才和物理地址相等(因为实模式没有分段或分页机制,Cpu不进行自动地址转换);逻辑也就是在Intel 保护模式下程序执行代码段限长内的偏移地址(假定代码段、数据段如果完全一样)。应用程序员仅需与逻辑地址打交道,而分段和分页机制对您来说是完全透明的,仅由系统编程人员涉及。应用程序员虽然自己可以直接操作内存,那也只能在操作系统给你分配的内存段操作。

  线性地址(Linear Address) 是逻辑地址到物理地址变换之间的中间层。程序代码会产生逻辑地址,或者说是段中的偏移地址,加上相应段的基地址就生成了一个线性地址。如果启用了分页机制,那么线性地址可以再经变换以产生一个物理地址。若没有启用分页机制,那么线性地址直接就是物理地址。Intel 80386的线根地址总线寻址)。

  物理地址(Physical Address) 是指出现在CPU外部地址总线上的寻址物理内存的地址信号,是地址变换的最终结果地址。如果启用了分页机制,那么线性地址会使用页目录和页表中的项变换成物理地址。如果没有启用分页机制,那么线性地址就直接成为物理地址了。

  虚拟内存(Virtual Memory) 是指计算机呈现出要比实际拥有的内存大得多的内存量。因此它允许程序员编制并运行比实际系统拥有的内存大得多的程序。这使得许多大型项目也能够在具有有限内存资源的系统上实现。一个很恰当的比喻是:你不需要很长的轨道就可以让一列火车从上海开到北京。你只需要足够长的铁轨(比如说3公里)就可以完成这个任务。采取的方法是把后面的铁轨立刻铺到火车的前面,只要你的操作足够快并能满足要求,列车就能象在一条完整的轨道上运行。这也就是虚拟内存管理需要完成的任务。在Linux 0.11内核中,给每个程序(进程)都划分了总容量为64MB的虚拟内存空间。因此程序的逻辑地址范围是0x0000000到0x4000000。

  有时我们也把逻辑地址称为虚拟地址。因为与虚拟内存空间的概念类似,逻辑地址也是与实际物理内存容量无关的。

  逻辑地址与物理地址的“差距”是0xC0000000,是由于虚拟地址-线性地址-物理地址映射正好差这个值。这个值是由操作系统指定的。

  物理地址:在存储器里以字节为单位存储信息,为正确地存放或取得信息,每一个字节单元给以一个唯一的存储器地址,称为物理地址,又叫实际地址或绝对地址。

  一、关系:逻辑地址和物理地址相对的。物理地址是唯一的,逻辑地址的相对的。

  追根求源,Intel的8位机8080CPU,数据总线位,地址总线位数据总线来传送,也是要在数据通道中的暂存器,以及在CPU中的寄存器和内存中存放的,但由于AB正好是DB的整数倍,故不会产生矛盾!

  但当上升到16位机后,Intel8086/8088CPU的设计由于当年IC集成技术和外封装及引脚技术的限制,不能超过40个引脚。但又感觉到8位机原来的地址寻址能力2^16=64KB太少了,但直接增加到16的整数倍即令AB=32位又是达不到的。

  故而只能把AB暂时增加4条成为20条。则2^20=1MB的寻址能力已经增加了16倍。但此举却造成了AB的20位和DB的16位之间的矛盾,20位地址信息既无法在DB上传送,又无法在16位的CPU寄存器和内存单元中存放。于是应运而生就产生了CPU段结构的原理。

  在实地址方式下,物理地址是通过段地址乘以16加上偏移地址得到的。而16位的段地址乘以16等同于左移4位二进制位,这样变成20位的段基地址,最后段基地址加上段内偏移地址即可得到物理地址。

  在有地址变换功能的计算机中,访问指令给出的地址 (操作数) 叫逻辑地址,也叫相对地址。

  2、逻辑地址由两个16位的地址分量构成,一个为段基值,另一个为偏移量。两个分量均为无符号数编码。

  各种计算机的寻址方式 (地址变换功能)都有所不同,在用汇编语言编写程序时,要先熟悉这个机器的指令系统。

  在网络底层的物理传输过程中,是通过物理地址来识别主机的,它一般也是全球唯一的。比如,著名的以太网卡,其物理地址大小是48bit(比特位),前24位是厂商编号,后24位为网卡编号,如:44-45-53-54-00-00,以机器可读的方式存入主机接口中。

  以太网地址管理机构(IEEE)将以太网地址,也就是48比特的不同组合,分为若干独立的连续地址组,生产以太网网卡的厂家就购买其中一组,具体生产时,逐个将唯一地址赋予以太网卡。

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