操作系统逻辑地址和物理地址

只看该作者 · 2013-12-2 21:21

如题，在操作系统中的物理地址和逻辑地址有什么区别，它们有什么本质的区别的，各位大神给点见解,搞不懂他们，下面的内容很难看下去

只看该作者 · 2013-12-3 11:33

操作系统中可能会有很多个进程并行执行，这些进程也许都是单独编译的应用软件，它们在启动时都使用了基本相同的地址空间配置，也就是多个进程使用了重复的地址空间，如果没有虚拟地址模式的话，这种应用模式干脆不能实现。
所以有些聪明人就想到了可以让应用程序运行在相同的虚拟地址上，但是底层的软件将这些虚拟地址分配在不同的物理地址上。
在windows系统中由于分段模式的使用，逻辑地址更加复杂，首先要将逻辑地址翻译成线性地址，再由线性地址翻译成物理地址。
而在linux系统的绝大多数程序中，直接抛弃了分段模式，基本可以认为线性地址等于逻辑地址。

只看该作者 · 2013-12-3 21:18

楼主估计也像我这种非计算机科班出生的半路程序员，以前刚接触的单片机是51，其次是ARM7，程序所运行的地址和实际总线上的地址完全一样，都是实地址。第一次接触MMU很晕，这种内存管理对于简单的系统是足够的，因为简单，容易理解，不绕弯。但也带了实际的问题，当一个任务破坏了系统，比如产生了内存越界，必须重启整个系统，才能解决问题。每一个任务都可以威胁内核或者其他任务，系统的安全性也比较差，无法提供更复杂的应用。

所以在高级的处理器上都集成了MMU单元，每个进程都是通过页表来间接访问实际的内存，每个进程都有自己的页表，那么进程间从逻辑上就把内存隔离开了，一个进程访问不了另外一个进程的内存空间，同时在页表中还有内存访问权限的控制，比如访问了空指针，会触发CPU的缺页异常，这个时候只需要杀掉出问题的进程，但整个系统还是正常的。
对于linux虽然用户进程内存空间是分离的，但kernel还是个大的线程池，所有的内核线程都共享一个页表，主要为了处理简单，带了的问题是一个内核驱动出问题，一般的解决方法就是重启系统。

有本书叫 Linux内核情景分析开始章节介绍了X86处理器段页式的内存映射，可以仔细看看。ARM9/ARM11/CORTEX-A系列有MMU功能，内存映射相对简单一些，因为X86有着段地址的历史包袱，而ARM没有。

只看该作者 · 2013-12-5 21:04

飞雪季节发表于 2013-12-3 21:18
楼主估计也像我这种非计算机科班出生的半路程序员，以前刚接触的单片机是51，其次是ARM7，程序所运行的地址 ...

楼上正解，做本行混不下去了，是否可以这么理解，写程序时的地址和在MCU中的地址是两个不相同的地址？

只看该作者 · 2013-12-5 21:28

软件里操作逻辑地址就可以了！

只看该作者 · 2013-12-6 20:28

cxsgo 发表于 2013-12-5 21:04
楼上正解，做本行混不下去了，是否可以这么理解，写程序时的地址和在MCU中的地址是两个不相同的地址？ ...

可以这样理解，在linux系统里，对于用户进程来说逻辑地址和物理地址是完全不相同的，你只能操作逻辑地址。但如果是开发驱动，在内核空间，内存地址和实际的物理地址只是一个偏移量，可以直接计算出来（但也不全是，要看相关的资料）。

假如不是linux系统，有些OS适配到比如ARM9上时，只是建立一个简单的页表，让物理地址和逻辑地址完全对应，可以认为逻辑地址就是实际地址。