Разница между адресом физической/логической/виртуальной памяти

физический адрес - когда процессор находится в системном режиме, адрес, используемый процессором, является физическим адресом.

Не обязательно верно. Это зависит от конкретного процессора. На процессорах x86, как только вы включили перевод страницы, весь код перестает работать с физическими адресами или адресами, тривиально конвертируемыми в физические адреса (кроме SMM, AFAIK, но это не важно).

логический адрес - когда процессор находится в режим пользователя используется адрес логический адрес. они в любом случае сопоставляются с некоторым физическим адресом, добавляя базовый регистр со значением смещения.

логические адреса не обязательно применяются исключительно к пользовательскому режиму. На процессорах x86 они также существуют в режиме ядра.

я столкнулся с обсуждением того, что виртуальные и логические адреса / адресное пространство одинаковы. Это правда?

Это зависит от конкретного процессора. х86 Процессоры можно настроить таким образом, чтобы сегменты не использовались явно. Они используются неявно, а их базы всегда равны 0 (за исключением сегментов локального хранилища потоков). При удалении селектора сегментов из логического адреса остается 32-разрядное (или 64-разрядное) смещение, значение которого совпадает с 32-разрядным (или 64-разрядным) виртуальным адресом. В этой упрощенной настройке вы можете считать, что они одинаковы или что логических адресов не существует. Это не так, но для большинства практических целей, достаточно хорошее приближение.

Я имею в виду ниже базу ответов на intel x86 CPU

разница между логическим и виртуальным адресом

всякий раз, когда ваша программа находится под выполнением CPU генерирует логический адрес для инструкций, которые содержат (16-битный селектор сегментов и 32-битное смещение ).В основном виртуальный (линейный адрес) генерируется с использованием логических полей адресов.

селектор сегментов - это 16-битное поле, из которого первым 13-битным является индекс (который является указателем на дескриптор сегмента находится в GDT, описанном ниже), поле 1 бит TI ( TI = 1 , см. LDT, TI=0 см. GDT)

теперь селектор сегмента или идентификатор сегмента say относится к сегменту кода или сегменту данных или сегменту стека и т. д. Linux содержит один GDT/LDT (Global / Local Descriptor Table), который содержит 8-байтовый дескриптор каждого сегмента и содержит базовый (виртуальный) адрес сегмента.

Так для каждого логического адреса, виртуальный адрес вычисляется с помощью ниже лестница.

1) исследует поле TI селектора сегмента, чтобы определить, какой дескриптор В таблице хранится дескриптор сегмента. Это поле указывает, что дескриптор либо в GDT (в этом случае блок сегментации получает базовую линейную адрес GDT из регистра gdtr) или в активном LDT (в этом случае блок сегментации получает базовый линейный адрес этого LDT из регистра ldtr).

2) вычисляет адрес дескриптора сегмента из поле индекса сегмента Селектор. Поле индекса умножается на 8 (размер дескриптора сегмента), и результат добавляется к содержимому регистра gdtr или ldtr.

3) добавляет смещение логического адреса в поле дескриптора сегмента , таким образом, получение линейного(виртуального) адреса.

теперь это работа блока разбиения на страницы для перевода физического адреса с виртуального адреса.

см.: понимание ядра linux, глава 2 Адресация Памяти

обычно каждый выданный адрес (для архитектуры x86) является логическим адресом, который преобразуется в линейный адрес через таблицы сегментов. После перевода в линейный адрес он затем переводится в физический адрес через таблицу страниц.
Хорошая статья, объясняющая то же самое в depth:
http://duartes.org/gustavo/blog/post/memory-translation-and-segmentation/

физический адрес-это адрес, который отображается блоком памяти, т. е. загружается в регистр адресов памяти. Логический адрес-это адрес, который генерируется процессором. Пользовательская программа никогда не сможет увидеть реальный физический адрес.Блок сопоставления памяти преобразует логический адрес в физический адрес. Логический адрес, созданный пользовательским процессом, должен быть сопоставлен с физической памятью перед их использованием.

логическая память относительно соответствующей программы i.e (начальная точка программы + смещение)

Виртуальная память использует таблицу страниц, которая сопоставляется с ОЗУ и диском. Таким образом, каждый процесс может обещать больше памяти для каждого процесса.

в Usermode или UserSpace все адреса, видимые программой, являются виртуальными адресами. Когда в режиме ядра адреса, видимые ядром, по-прежнему виртуальны, но называются логическими, поскольку они равны физическому + pageoffset . Физические адреса-это те, которые видит RAM . С виртуальной памятью каждый адрес в программе проходит через таблицы страниц.

когда вы пишете небольшую программу, например:

int a=10;
int main()
{
 printf("%d",a);
}   


compile: >gcc -c fname.c
>ls 
fname.o //fname.o is generated
>readelf -a fname.o >readelf_obj.txt

/readelf-это команда для понимания объектных файлов и файла executabe, которые будут в 0s и 1s. вывод записывается в readelf_onj.текстовый файл/

`>vim readelf_obj.txt`

/* В разделе "заголовок" вы увидите .данные.текст.разделы rodata вашего объектного файла. каждый начальный или базовый адрес запускается с 0000 и растет до соответствующего размера, пока не достигнет размера под заголовком "размер" - - - - > это логический адрес.*/

>gcc fname.c
>ls
a.out //your executabe
>readelf -a a.out>readelf_exe.txt
>vim readelf_exe.txt 

/ * здесь базовый адрес всех разделов не равен нулю. он будет начинаться с конкретного адреса и заканчиваться конкретным адресом. Компоновщик будет давать непрерывные адреса всем разделам (см. В readelf_exe.txt-файл. соблюдать базовый адрес и размер каждого раздела. Они начинаются непрерывно), поэтому отличаются только базовые адреса.--- >это называется виртуальное адресное пространство.*/

физический адрес-> в память будет иметь физический адрес. при загрузке исполняемого файла в память он будет иметь физический адрес. Фактически виртуальные адреса сопоставляются с физическими адресами для выполнения.

виртуальные адреса пользователя Это обычные адреса, видимые пользовательскими космическими программами. Адреса пользователей имеют длину 32 или 64 бита в зависимости от базовой аппаратной архитектуры, и каждый процесс имеет собственное виртуальное адресное пространство.

физический адрес Адреса используются между процессором и памятью системы. Физические адреса являются 32-или 64-разрядными величинами; даже 32-разрядные системы могут использовать 64-разрядные физические адреса в некоторых положения.

шины адреса Адреса, используемые между периферийными шинами и памятью. Часто они совпадают с физическими адресами, используемыми процессором, но это не обязательно так. Конечно, адреса автобусов сильно зависят от архитектуры.

логические адреса ядра Они составляют нормальное адресное пространство ядра. Эти адреса отображают большую часть или всю основную память и часто рассматриваются как физические адреса. В большинстве архитектур логические адреса и связанные с ними физические адреса отличаются только постоянным смещением. Логические адреса используют собственный размер указателя оборудования и, таким образом, могут быть неспособны адресовать всю физическую память на хорошо оснащенных 32-разрядных системах. Логические адреса обычно хранятся в переменных типа unsigned long или void *. Память вернулась из то резервируется память вызовом kmalloc имеет логический адрес.

виртуальные адреса ядра Они отличаются от логических адреса в том, что они не обязательно имеют прямое сопоставление с физическими адресами. Все логические адреса являются виртуальными адресами ядра; память, выделенная vmalloc, также имеет виртуальный адрес (но без прямого физического сопоставления). Функция kmap возвращает виртуальные адреса. Виртуальные адреса обычно хранятся в переменных указателя.

Если у вас есть логический адрес, макрос __pa() (определенный в ) вернет свой связанный физический адрес. Физические адреса могут быть сопоставлены логические адреса с __va (), но только для страниц с низкой памятью.

ссылка.