分頁系統中什麼時候形成物理地址

⑴ 物理地址是什麼

物理地址是什麼啊？
是指你的 網卡 MAC地址，，就相當於一個編號吧網卡物理地址存儲器中存儲單元對應實際地址稱物理地址

MAC(Media Access Control， 介質訪問控制)地址是識別LAN（區域網）節點的標識。網卡的物理地址通常是由網卡生產廠家燒入網卡的EPROM（一種快閃記憶體晶元，通常可以通過程序擦寫），它存儲的是傳輸數據時真正賴以標識發出數據的電腦和接收數據的主機的地址。

也就是說，在網路底層的物理傳輸過程中，是通過物理地址來識別主機的，它一般也是全球唯一的。比如，著名的乙太網卡，其物理地址是48bit（比特位）的整數，如：44-45-53-54-00-00，以機器可讀的方式存入主機介面中。乙太網地址管理機構（IEEE）將乙太網地址，也就是48比特的不同組合，分為若干獨立的連續地址組，生產乙太網網卡的廠家就購買其中一組，具體生產時，逐個將唯一地址賦予乙太網卡。

形象的說，MAC地址就如同我們身份證上的身份證號碼，具有全球唯一性。

怎麼查詢電腦物理地址
步驟如下： 方法一 1.打開【運行】按鈕。

2.在【運行】對話框輸入【cmd】，點擊確定。 3.在命令提示符里輸入【ipconfig -all】。

4.按下回車鍵即可查看到物理地址。 方法二： 1.打開【網路和共享中心】。

2.點擊【乙太網】按鈕。 3.點擊【詳細信息】即可完成對物理地址的查詢。

(1)分頁系統中什麼時候形成物理地址擴展閱讀：描述 地址從0開始編號，順序地每次加1，因此存儲器的物理地址空間是呈線性增長的。它是用二進制數來表示的，是無符號整數，書寫格式為十六進制數。

它是出現在CPU外部地址匯流排上的定址物理內存的地址信號，是地址變換的最終結果。用於內存晶元級的單元定址，與處理器和CPU連接的地址匯流排相對應。

在計算機科學中，物理地址（英語：physical address），也叫實地址（real address）、二進制地址（binary address），它是在地址匯流排上，以電子形式存在的，使得數據匯流排可以訪問主存的某個特定存儲單元的內存地址。 在和虛擬內存的計算機中，物理地址這個術語多用於區分虛擬地址。

尤其是在使用內存管理單元（MMU）轉換內存地址的計算機中，虛擬和物理地址分別指在經MMU轉換之前和之後的地址。在計算機網路中，物理地址有時又是MAC地址的同義詞。

這個地址實際上是用於數據鏈路層，而不是如它名字所指的物理層上的。 參考資料來源：網路：物理地址。
什麼是物理地址？
物理地址是你的網卡地址，MAC(Media Access Control， 介質訪問控制)地址是識別LAN（區域網）節點的標識。網卡的物理地址通常是由網卡生產廠家燒入網卡的EPROM（一種快閃記憶體晶元，通常可以通過程序擦寫），它存儲的是傳輸數據時真正賴以標識發出數據的電腦和接收數據的主機的地址。

也就是說，在網路底層的物理傳輸過程中，是通過物理地址來識別主機的，它一般也是全球唯一的。比如，著名的乙太網卡，其物理地址是48bit（比特位）的整數，如：44-45-53-54-00-00，以機器可讀的方式存入主機介面中。乙太網地址管理機構（IEEE）將乙太網地址，也就是48比特的不同組合，分為若干獨立的連續地址組，生產乙太網網卡的廠家就購買其中一組，具體生產時，逐個將唯一地址賦予乙太網卡。

形象的說，MAC地址就如同我們身份證上的身份證號碼，具有全球唯一性。

可以這樣獲取MAC地址：在Windows 98/Me中，依次單擊「開始」→「運行」 →輸入「winipcfg」→回車。即可看到MAC地址。在Windows 2000/XP中，依次單擊「開始」→「運行」→輸入「CMD」→回車→輸入「ipconfig /all」→回車。即可看到MAC地址
什麼是物理地址？物理地址有何作用？
網路中的地址分為物理地址和邏輯地址兩類，與網路層的IP地址 傳輸層的埠號以及應用層的用戶名相比較，局域望網的MAC層地址是由硬體來處理的，叫做物理地址或硬體地址.IP地址 傳輸層的埠號以及應用層的用戶名是邏輯地址一由軟體處理.我認為你說的MAC地址應該就是物理地址.

大多數區域網通過為網卡分配一個硬體地址來標識一個聯網的計算機或其他設備.所謂物理地址是指固化在網卡EPROM中的地址，這個地址應該保證在全網是唯一的.IEEE注冊委員會為每一個生產廠商分配物理地址的前三位元組，即公司標識.後面三位元組由廠商自行分配.即一個廠商獲得一個前三位元組的地址可以生產的網卡數量是16777216塊.即一塊網卡對應一個物理地址.也就是說對應物理地址的前三位元組可以知道他的生產廠商.

如果固化在網卡中的地址為002514895423，那麼這塊網卡插到主機A中，主機A的地址就是002514895423，不管主機A是連接在區域網1上還是在區域網2上，也不管這台計算機移到什麼位置，主機A的物理地址就是002514895423 .它是不變的，而且不會和世界上任何一台計算機相同.當主機A發送一幀時，網卡執行發送程序時，直接將這個地址作為源地址寫入該幀.當主機A接收一幀時，直接將這個地址與接收幀目的地址比較，以決定是否接收.

物理地址一般記作00-25-14-89-54-23（主機A的地址是002514895423）
什麼是電腦里的「物理地址」？
電腦里的物理地址是指固化在硬體網卡里不能隨便更改的唯一標識。

網路中的地址分為物理地址和邏輯地址兩類：

與網路層的IP地址、傳輸層的埠號以及應用層的用戶ID相比較，區域網的MAC層地址是由硬體來處理的，叫做物理地址或硬體地址；

而IP地址、傳輸層的埠號以及應用層的用戶名是邏輯地址——由軟體處理。

MAC地址一般被稱為物理地址，固化在網卡EPROM中的地址。這個地址應該保證在全網是唯一的.IEEE注冊委員會為每一個生產廠商分配物理地址的前三位元組，即公司標識。後面三位元組由廠商自行分配，即一個廠商獲得一個前三位元組的地址可以生產的網卡數量是16777216塊。
什麼是線性地址？和物理地址的區別是什麼呢？
386架構里，cpu可以處於實模式和保護模式。

實模式下，cpu指令訪問的地址就是物理地址，形式為：段寄存器：偏移

在保護模式下，cpu可以使用分段機制和分頁機制。

分段機制下使用的地址就是邏輯地址，形式為：段選擇子：偏移

分頁機制下使用的地址就是線性地址，形式為：0xXXXXXXXX

無論是邏輯地址還是線性地址，都要被cpu映射成物理地址。

保護模式下必須採用分段機制。在此基礎上可採用分頁機制。

邏輯地址被轉化為線性地址，如果採用分頁機制，則該線性地址通過分頁機制被映射成物理地址。如果不採用分頁機制，則該線性地址就是物理地址。

實模式下的物理地址只能訪問1M以下空間，而保護模式下的物理地址可以訪問所有32位空間。並且要注意，物理內存空間只是物理地址空間的一個部分而已。

另外還有一個」匯流排地址「的概念，是從匯流排設備的角度來說的。

在linux系統里，對cpu來說，物理內存的首地址是從線性地址的0xc0000000開始的。而對匯流排設備來說，物理內存的首地址可能是從匯流排地址0x00000000開始，也可能是從另外的匯流排地址開始，隨系統而異。這也是為什麼內核里經常有vir_to_phy 和vir_to_bus轉換的緣故。

還有~~~

關於物理地址，線性地址和虛擬地址的區別，我只能憑我的理解簡單說說，可能不準確。物理地址在什麼時候都存在，但是在採用分頁技術和虛擬內存技術後，你很難確定物理地址在那裡，所以建議在實模式下採用物理地址和線性地址形式，這時候物理地址和線性地址其實是一致的。最常用的，比方說，計算機啟動後的地址是0xfff0:0000，裝載BIOS，然後轉移到0x07C0:0000，所以總可以設置一個物理斷點0x7C00，開始調試你的bootloader。

⑵ 什麼是邏輯地址，什麼是物理地址，它們之間有什麼關系

邏輯地址：
是指由程序產生的與段相關的偏移地址部分。又稱絕對地址
物理地址：在存儲器里以位元組為單位存儲信息，為正確地存放或取得信息，每一個位元組單元給以一個唯一的存儲器地址，稱為物理地址，又叫實際地址或絕對地址。
二者關系：
邏輯地址和物理地址相對的。物理地址是唯一的，邏輯地址的相對的。

⑶ 什麼是物理地址

Windows 2000 使用基於分頁機制的虛擬內存。每個進程有4GB的虛擬地址空間。基於分頁機制，這4GB地址空間的一些部分被映射了物理內存，一些部分映射硬碟上的交換文件，一些部分什麼也沒有映射。程序中使用的都是4GB地址空間中的虛擬地址。而訪問物理內存，需要使用物理地址。

下面我們看看什麼是物理地址，什麼是虛擬地址。

物理地址 (physical address): 放在定址匯流排上的地址。放在定址匯流排上，如果是讀，電路根據這個地址每位的值就將相應地址的物理內存中的數據放到數據匯流排中傳輸。如果是寫，電路根據這個地址每位的值就將相應地址的物理內存中放入數據匯流排上的內容。物理內存是以位元組(8位)為單位編址的。

虛擬地址 (virtual address): 4G虛擬地址空間中的地址，程序中使用的都是虛擬地址。

如果CPU寄存器中的分頁標志位被設置，那麼執行內存操作的機器指令時，CPU會自動根據頁目錄和頁表中的信息，把虛擬地址轉換成物理地址，完成該指令。比如 mov eax,004227b8h ，這是把地址004227b8h處的值賦給寄存器的匯編代碼，004227b8這個地址就是虛擬址。CPU在執行這行代碼時，發現寄存器中的分頁標志位已經被設定，就自動完成虛擬地址到物理地址的轉換，使用物理地址取出值，完成指令。對於Intel CPU 來說，分頁標志位是寄存器CR0的第31位，為1表示使用分頁，為0表示不使用分頁。對於初始化之後的 Win2k 我們觀察 CR0 ，發現第31位為1。表明Win2k是使用分頁的。

使用了分頁機制之後，4G的地址空間被分成了固定大小的頁，每一頁或者被映射到物理內存，或者被映射到硬碟上的交換文件中，或者沒有映射任何東西。對於一般程序來說，4G的地址空間，只有一小部分映射了物理內存，大片大片的部分是沒有映射任何東西。物理內存也被分頁，來映射地址空間。對於32bit的Win2k，頁的大小是4K位元組。CPU用來把虛擬地址轉換成物理地址的信息存放在叫做頁目錄和頁表的結構里。

物理內存分頁，一個物理頁的大小為4K位元組，第0個物理頁從物理地址 0x00000000 處開始。由於頁的大小為4KB，就是0x1000位元組，所以第1頁從物理地址 0x00001000 處開始。第2頁從物理地址 0x00002000 處開始。可以看到由於頁的大小是4KB，所以只需要32bit的地址中高20bit來定址物理頁。

頁表，一個頁表的大小為4K位元組，放在一個物理頁中。由1024個4位元組的頁表項組成。頁表項的大小為4個位元組(32bit)，所以一個頁表中有1024個頁表項。頁表中的每一項的內容（每項4個位元組,32bit）高20bit用來放一個物理頁的物理地址，低12bit放著一些標志。

頁目錄，一個頁目錄大小為4K位元組，放在一個物理頁中。由1024個4位元組的頁目錄項組成。頁目錄項的大小為4個位元組(32bit)，所以一個頁目錄中有1024個頁目錄項。頁目錄中的每一項的內容（每項4個位元組）高20bit用來放一個頁表（頁表放在一個物理頁中）的物理地址，低12bit放著一些標志。

對於x86系統，頁目錄的物理地址放在CPU的CR3寄存器中。

CPU把虛擬地址轉換成物理地址：
一個虛擬地址，大小4個位元組(32bit)，包含著找到物理地址的信息，分為3個部分：第22位到第31位這10位（最高10位）是頁目錄中的索引，第12位到第21位這10位是頁表中的索引，第0位到第11位這12位（低12位）是頁內偏移。對於一個要轉換成物理地址的虛擬地址，CPU首先根據CR3中的值，找到頁目錄所在的物理頁。然後根據虛擬地址的第22位到第31位這10位（最高的10bit)的值作為索引，找到相應的頁目錄項(PDE,page directory entry),頁目錄項中有這個虛擬地址所對應頁表的物理地址。有了頁表的物理地址，根據虛擬地址的第12位到第21位這10位的值作為索引，找到該頁表中相應的頁表項(PTE,page table entry),頁表項中就有這個虛擬地址所對應物理頁的物理地址。最後用虛擬地址的最低12位，也就是頁內偏移，加上這個物理頁的物理地址，就得到了該虛擬地址所對應的物理地址。

一個頁目錄有1024項，虛擬地址最高的10bit剛好可以索引1024項（2的10次方等於1024）。一個頁表也有1024項，虛擬地址中間部分的10bit，剛好索引1024項。虛擬地址最低的12bit（2的12次方等於4096），作為頁內偏移，剛好可以索引4KB，也就是一個物理頁中的每個位元組。

一個虛擬地址轉換成物理地址的計算過程就是，處理器通過CR3找到當前頁目錄所在物理頁，取虛擬地址的高10bit,然後把這10bit右移2bit（因為每個頁目錄項4個位元組長，右移2bit相當於乘4）得到在該頁中的地址，取出該地址處PDE（4個位元組），就找到了該虛擬地址對應頁表所在物理頁，取虛擬地址第12位到第21位這10位，然後把這10bit右移2bit（因為每個頁表項4個位元組長，右移2bit相當於乘4）得到在該頁中的地址，取出該地址處的PTE（4個位元組），就找到了該虛擬地址對應物理頁的地址，最後加上12bit的頁內偏移得到了物理地址。

32bit的一個指針，可以定址范圍0x00000000-0xFFFFFFFF,4GB大小。也就是說一個32bit的指針可以定址整個4GB地址空間的每一個位元組。一個頁表項負責4K的地址空間和物理內存的映射，一個頁表1024項，也就是負責1024*4k=4M的地址空間的映射。一個頁目錄項，對應一個頁表。一個頁目錄有1024項，也就對應著1024個頁表，每個頁表負責4M地址空間的映射。1024個頁表負責1024*4M=4G的地址空間映射。一個進程有一個頁目錄。所以以頁為單位，頁目錄和頁表可以保證4G的地址空間中的每頁和物理內存的映射。

每個進程都有自己的4G地址空間，從 0x00000000-0xFFFFFFFF 。通過每個進程自己的一套頁目錄和頁表來實現。由於每個進程有自己的頁目錄和頁表，所以每個進程的地址空間映射的物理內存是不一樣的。兩個進程的同一個虛擬地址處（如果都有物理內存映射）的值一般是不同的，因為他們往往對應不同的物理頁。

4G地址空間中低2G，0x00000000-0x7FFFFFFF 是用戶地址空間，4G地址空間中高2G，
0x80000000-0xFFFFFFFF 是系統地址空間。訪問系統地址空間需要程序有ring0的許可權。

⑷ 內存管理

在一段時間內，程序的執行僅限於某個部分，相應地，它所訪問的存儲空間也局限於某個區域。

局部性原理的 分類 ：

將編譯後的目標模塊裝配成一個可執行程序。

可執行程序以 二進制可執行文件 的形式存儲在磁碟上。

鏈接程序的 任務 ：

程序的鏈接，可劃分為：

重定位 ：將邏輯地址（相對地址）轉換為物理地址（絕對地址）的過程。

物理地址 = 邏輯地址 + 程序在內存中的起始地址

程序的裝入，可劃分為：

任何時刻主存儲器 最多隻有一個作業 。

每個分區 大小固定不變 ：分區大小相等、分區大小不等。

每個分區可以且 僅可以裝入一個作業 。

使用 下限寄存器 和 上限寄存器 來保存當前作業的起始位置和結束位置。

使用 固定分區說明表 區分各分區的狀態。

分區 大小不是預先固定的 ，而是按作業（進程）的實際需求來劃分的。

分區 個數也不是預先固定的 ，而是由裝入的作業數決定的。

使用 空閑分區表 說明空閑分區的位置。

使用 空閑分區鏈 說明空閑分區的位置。

首次適應演算法的 過程 ：

外部碎片：空閑內存 沒有在 分配的 進程 中。

內部碎片：空閑內存 在 分配的 進程 中。

從 上次找到的 空閑分區的 下一個 空閑分區開始查找。

優點：空閑區分布均勻、查找開銷較小。

缺點：缺乏大空閑區。

最佳適應演算法的 過程 ：

優點：提高內存利用率。

注意點：每次在進行空閑區的修改前，需要先進行 分區大小遞增 的排序。

頁 ：將一個 進程 的 邏輯地址空間 分成若干個 大小相等 的 片 。

頁框 ：將 物理內存空間 分成與頁大小相同的若干個 存儲塊 。

分頁存儲 ：將進程的若干 頁 分別裝入多個 可以不相鄰 的 頁框 中。

頁內碎片 ：進程 最後一頁 一般裝不滿一個頁框，形成 頁內碎片 。

頁表 ：記錄描述頁的各種數據，實現從 頁號 到 頁框號 的映射。

注意： 頁內偏移量 的單位是 位元組 。

分頁地址變換指是： 邏輯地址 通過 地址變換機構 變換為 物理地址 。

分頁地址變換的 過程 ：

操作系統在修改或裝入頁表寄存器的值時，使用的是 特權級 指令。

頁大小：512B ~ 4KB，目前的計算機系統中，大多選擇 4KB 大小的頁。

頁大小的 選擇因素 ：

快表也稱為「轉換後援緩沖」，是為了提高CPU訪問速度而採用的專用緩存，用來存放 最近被訪問過的頁表項 。

英文縮寫：TLB。

組成： 鍵和值 。

在TLB中找到某一個頁號對應的頁表項的百分比稱為 TLB命中率 。

當 能 在TLB中找到所需要的頁表項時：

有效訪問時間 = 一次訪問TLB 的時間 + 一次訪問內存 的時間（訪問內存讀寫數據或指令）

當 不能 在TLB中找到所需要的頁表項時：

有效訪問時間 = 一次訪問TLB 的時間 + 兩次訪問內存 的時間（一次訪問內存頁表，一次訪問內存讀寫數據或指令）

將頁表再分頁，形成兩級或多級頁表，將頁表離散地存放在物理內存中。

在進程切換時，要運行的進程的頁目錄表歧視地址被寫入 頁表寄存器 。

在二級分頁系統中，為頁表再建立一個頁目錄表的目的是為了能在地址映射時得到頁表在物理內存中的地址，在頁目錄表的表項中存放了每一個 頁表 在物理內存中所在的 頁框號 。

虛擬存儲器 ：是指具有 請求調入功能 和 置換功能 ，能 從邏輯上對內存容量進行擴充 的一種存儲系統。

請求調入 ：就是說，先將進程一部分裝入內存，其餘的部分什麼時候需要，什麼時候請求系統裝入。

置換 ：如果請求調入時，沒有足夠的內存，則由操作系統選擇一部分內存中的進程內容移到外存，以騰出空間把當前需要裝入的內存調入。

為了實現請求分頁，需要：

保證進程正常運行的所需要的最小頁框數。

最小頁框數與進程的大小沒有關系，它與計算機的 硬體結構 有關，取決於 指令的格式、功能和定址方式 。

內存不夠時，從進程本身選擇淘汰頁，還是從系統中所有進程中選擇？：

採用什麼樣的演算法為不同進程分配頁框？：

常用的兩種 置換策略 ： 局部置換 和 全局置換 。

從分配給進程的頁框數量上看，常使用的兩種 分配策略 ： 固定分配 和 可變分配 。

用新調入的頁替換 最長時間沒有訪問 的頁面。

找到 未來最晚被訪問 的那個頁換出。

，P為缺頁率。

有效訪問時間與缺頁率成 正比 ，缺頁率越高，有效訪問時間越長，訪問效率越低。

工作集 ：某段時間間隔里，進程實際要訪問的頁的集合。

引入工作集的 目的 ：降低缺頁率，提高訪問內存效率。

抖動 ：運行進程的大部分時間都用於頁的換入換出，幾乎不能完成任何有效果工作的狀態。

抖動的 產生原因 ：

抖動的 預防方法 ：

在分段存儲管理的系統中，程序使用 二維 的邏輯地址，一個數用來表示 段 ，另一個數用來表示 段內偏移量 。

引入分段的 目的 ：

引入分段的 優點 ：

進程的地址空間被劃分成 若干個段 。

每個段定義了一組邏輯信息，每個段的大小由相應的邏輯信息組的長度確定， 段的大小不一樣 ，每個段的邏輯地址從0開始，採用一段 連續的地址空間 。

系統為每個段分配一個 連續的物理內存區域 ，各個 不同的段可以離散 地放入物理內存不同的區域。

系統為 每個進程建立一張段表 ，段表的每一個表項記錄的信息包括： 段號、段長和該段的基址 ，段表存放在內存中。

分段的 邏輯地址結構 ：

段表是由操作系統維護的用於支持分段存儲管理 地址映射 的數據結構。

每個進程有一個段表，段表由段表項構成。每個段表項包括： 段號、段長（段的大小）和該段的基址（段的起始地址） 。

若已知邏輯單元的地址為 S:D （段號:段內偏移量），求相應物理地址的步驟如下：

相同點 ：分頁和分段都屬於 離散 分配方式，都要通過數據結構與硬體的配合來實現 邏輯地址到物理地址 的映射。

不同點 ：

將用戶進程的邏輯空間 先劃分為若干個段 ， 每個段再劃分成若干個頁 。

進程以頁為單位在物理內存中 離散 存放，每個段中被離散存放的頁具有 邏輯相關性 。

為了實現地址映射，操作系統為 每個進程建立一個段表 ，再為 每個段建立一個頁表 。

進程段表的段表項組成：

滿足以下條件的兩個塊稱為 夥伴 ：

⑸ 分頁，虛擬地址是怎麼轉換成物理地址的

虛擬地址（即圖中的邏輯地址）的高位表示頁號，由計算機硬體將頁號取出，且和頁表寄存器中的頁表始址一起送加法器，就可以得到該頁對應的頁表項的地址，根據此地址到內存讀出對應的塊號，最後將塊號和頁內地址拼接得到對應的物理地址。

⑹ 在分頁系統中頁面大小由誰決定頁表的作用是什麼如何將邏輯地址轉換成物理地址

答:
在分頁系統中頁面大小由硬體決定。頁表的作用是實現從頁號到物理塊號的地址映射。邏輯地址轉換成物理地址的過程是：用頁號p去檢索頁表，從頁表中得到該頁的物理塊號，把它裝人物理地址寄存器中。同時，將頁內地址d直接送人物理地址寄存器的塊內地址欄位中。這樣，物理地址寄存器中的內容就是由二者拼接成的實際訪問內存的地址，從而完成了從邏輯地址到物理地址的轉換。

⑺ 地址變換機構是硬體嗎

地址變換機構是硬體。地址變換機構，可以理解為將邏輯地址轉變為物理地址的一組硬體機構，這些硬體需要做些什麼事情，才能將邏輯地址轉換為物理地址。

基本地址變換機構，可以藉助進程的頁表將邏輯地址轉換為物理地址。通常情況下，會在系統中設置一個頁表寄存器（PTR），存放頁表在內存的起始地址F和頁表長度M。

請求分頁系統中的地址變換機構是在分頁系統地址變換機構的基礎上，為實現虛擬存儲器，增加某些功能形成的。在進行地址變換時，首先檢索快表，試圖從中找出所要訪問的頁。若找到，便修改頁表項中的訪問位。

對於寫指令，還需要把修改位置成1，表示該頁在調入內存之後被修改。然後利用頁表項中給出的物理塊號和頁內地址形成物理地址。地址變換過程到此結束。

如果快表中沒有找到該頁的頁號，則應到內存中查找頁表，再從頁表項中的狀態位P來了解該頁是否已調入內存。若該頁已調入內存，把該頁的頁表項寫入快表。