物理地址有什么用

　　有网友反馈说：我在阅读一些电脑知识的读本时,常常看到“物理地址”这个名词,说实话，我只知道IP地址，从未听说过物理地址。这个物理地址也象IP地址一样重要吗?相信很多用户与这位网友是一样不知道物理地址有什么用的，针对这个情况，学习啦小编特意分享了物理地址的一些知识，希望可以帮助到大家。

　　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(Physical Address)，又叫实际地址或绝对地址。

　　在x86 CPU中，采用了段页式内存管理机制，分段和分页模型。

　　分页(Paging)机制

　　逻辑地址由页号和偏移量组成。

　　分段(Segment)机制

　　分段允许程序员把存储器看成由多个地址空间或段组成。程序和相关的数据被划分成一组段(segment)，不要求所有程序的所有段都有相同长度。

　　和分页一样，分段情况下的逻辑地址由两部分组成：段号和偏移量。

　　分段的优点：

　　简化不断增长的数据结构处理。

　　允许程序独立地改变或重新编译，而不要求整个程序集合重新链接和重新加载。

　　有助于进程间的共享。

　　有助于保护。由于一个段可以被构造成包含一个明确定义的程序或数据集，程序员或系统管理员可以以一种方便的形式指定访问权限。

　　虚拟内存

　　内存的基本思想是程序、数据、堆栈的总大小可以超过可用物理内存的大小，操作系统把程序当前使用的那些部分保留在内存中，而其他部分保存在磁盘上。

　　虚拟内存的实现基于分页技术。

　　虚拟内存的优点：

　　在内存中可以同时运行多个进程

　　进程可以比内存全部空间还大，不再局限于物理内存大小

　　内存更高效地被使用

　　2 逻辑地址到线性地址的映射过程

　　X86 CPU逻辑地址到线性地址映射过程如下图：

　　逻辑地址到线性地址映射过程如下：

　　(1)根据指令的性质来确定应该使用哪一个段寄存器(Segment Selector)，例如转移指令中的地址在代码段，而取数据指令中的地址在数据段;

　　(2)根据段存器的内容，找到相应的“地址段描述结构“(Segment Descriptor)，段描述结构都放在一个表(Descriptor Table)中(GDT或LDT、TR、IDT)，而表的起始地址保存在GDTR、LDTR、IDTR、TR寄存器中。这就是4个内存管理寄存器GDTR、LDTR、IDTR和TR的用途;

　　(3)从地址段描述结构中找到基地址(Base Address);

　　(4)将指令发出的地址作为位移(Effective Address)，与段描述结构中规定的段长度相比，看看是否越界;

　　(5)根据指令的性质和段描述符中的访问权限来确定是否越权;

　　(6)将指令中发出的地址作为位移，与基地址相加而得出线性地址(Linear Address)。

　　问题： 1、逻辑地址就是CPU指令发出的地址，那么段选择码(Segment Selector)的值在哪里? 2、知道段选择码后，需要从描述符表(Descriptor Table)中找到相应的表项，那怎么知道描述符表在内存中哪个位置?

　　3 线性地址到物理地址的映射过程

　　X86 CPU线性地址到物理地址映射过程：

　　线性地址到物理地址映射过程如下：

　　(1)从CR3寄存器中获取页面目录表(Page Directory)的基地址;

　　(2)以线性地址的Directory位段为下标，在目录(Page Directory)中取得相应页面表(Page Table)的基地址;

　　(3)以线性地址中的Table位段为下标，在所得到的页面表中获得相应的页面描述项;

　　(4)将页面描述项中给出的页面基地址与线性地址中的offset位段相加得到物理地址。

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