根据逻辑地址求物理地址
根据逻辑地址(或称为虚拟地址)获取物理地址的过程涉及到计算机系统的内存管理。这个过程通常通过段表(segment table)、页表(page table)或者其他类似的机制来完成,这些机制由操作系统维护,用于将每个进程的虚拟内存空间映射到物理内存空间。
具体步骤如下:
1. **段表或页表查询**:
- 操作系统会为每个进程维护一张表格(通常是页表),用于记录虚拟地址和物理地址之间的对应关系。
- 当程序需要访问某个虚拟内存地址时,操作系统会利用这张表格查找对应的物理地址。
2. **地址转换**:
- 在早期的平膜系统或现代的分段系统中,虚拟地址通过逻辑计算转换成物理地址。
- 对于页式存储管理系统,虚拟地址由两部分组成:页号和页内偏移量。
例如,在基于页表的系统中:
- 虚拟地址(Virtual Address, VA)被拆分为页号和页内偏移量。
- 页号用于在页表中查找相应的页面条目,找到该页面当前在物理内存中的帧号(Frame Number)。
- 页面条目通常还会包含一些控制和状态信息,如是否被缓存、是否可写等。
- 页面条目指向物理内存中的一个帧,该帧再加上由虚拟地址派生的页内偏移量,即可得到实际的物理地址(Physical Address, PA)。
3. **页表条目的更新**:
- 如果一个特定的页不在物理内存中(例如,它被交换出去了),就需要执行页面置换算法来选择另一个内存页面替换掉。
- 获取物理页后,修改页表条目并完成映射过程。
4. **处理器执行映射**:
- 最终,处理器在访问内存时使用更新后的页表条目来找到对应的物理地址。
这是操作系统内存管理单元(MMU,Memory Management Unit)的主要功能之一。由于这一过程对不同的系统可能略有不同,必须是结合具体的硬件和操作系统实现来看。在现代计算机系统中,MMU和操作系统完美地完成了整个逻辑地址到物理地址的转换工作,确保了用户程序即使以虚拟内存视图运行,也能高效地访问物理内存。
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