[分享][转载] 内存地址空间概念。
有很多网友对内存地址空间概念不是很清楚,现在在这做个总结。1. 程序(进程)的虚拟和逻辑地址;
2. CPU 的线性地址;
3. 实际物理内存地址。
虚拟地址(Virtual Address)是指由程序产生的由段选择符和段内偏移地址两个部分组成的地址。因为这两部分组成的地址并没有直接用来访问物理内存,而是需要通过分段地址变换机制处理或映射后才0 640K 1M内核模块 高速缓冲区虚拟盘主内存区显存和BIOS ROM对应到物理内存地址上,因此这种地址被称为虚拟地址。虚拟地址空间由GDT 映射的全局地址空间和由LDT映射的局部地址空间组成。选择符的索引部分由13 个比特位表示,加上区分GDT 和LDT 的1 个比特位,因此Intel 80X86 CPU 共可以索引16384 个选择符。若每个段的长度都取最大值4G,则最大虚拟地址空间
范围是16384 * 4G = 64T。
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。在Intel 保护模式下即是指程序执行代码段限长内的偏移地址(假定代码段、数据段完全一样)。应用程序员仅需与逻辑地址打交道,而分段和分页机制对他来说是完全透明的,仅由系统编程人员涉及。线性地址(Linear Address)是逻辑地址到物理地址变换之间的中间层,是处理器可寻址的内存空间(称为线性地址空间)中的地址。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 的线性地址空间容量为4G。
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。比如在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。