虛地址怎麼轉換成物理地址

『壹』 通過虛擬地址計算物理地址 求過程

你打的太多了,有點亂,只說下地址轉換問題:
1.虛擬地址:虛擬地址是以"段寄存器:偏移地址"形式存在的,例如--0542:24521360
2.線性地址:它是由分段部件把虛擬地址轉化而來的.
3.物理地址:即真實存在的地址,由處理器的地址引腳尋找到的地址.
虛擬地址---->線性地址:
段寄存器是一個16位的寄存器,其中第0和1位控制著將要訪問段的特權級,第2位說明是在gdt還是ldt尋找地址.高13位作為一個索引值,總共8192個索引.假設段寄存器-0000
0000
0000
1011(000b),那麼我們可以知道rpl=3(特權級為3);ti=0,從gdt中選擇段描述符;index=1,即將要索引的段描述符在gdt中的順序號為1,由於一個段描述符佔8個位元組,所以其索引到的地址為"gdt的高32位+1*8".這也就是為什麼gdt48位,留最低的16位作為限長的原因(8192*8=64k).
找到了段描述符,然後就是從段描述符中找出該段的位置了.段描述符是個8位元組的內存空間,由於結構復雜,無法構圖,省略段描述符的結構.我們只要知道在裡面規定了該段的基址,限長,還有屬性等等.找出基址後,再加上虛擬地址的偏址,就形成了32位的線性地址.由於偏址是32位的,所以該段獨享4g的虛擬地址空間.
線性地址----->物理地址
該部分是由分頁部件通過3級查找完成的.此時,我們把線性地址分為3段:0-11位(c)位元組索引,12-21位(b)頁表索引,22-31位(a)頁目錄索引.我們把頁表描述符和頁描述符通稱為頁表項,頁表項佔4個位元組,總共佔4kb大小.先以cr3為基址,以(a*4)為索引值,定址頁目錄描述符.然後再以頁目錄地址的高20位地址為基址,以(b*4)為索引值,定址頁描述符.再以頁描述符的高20位地址為基址,以c為偏移地址,相加得到物理地址.
從上可以看到頁的大小是4kb,即一項任務cpu只調用該任務所佔內存空間的4kb大小.有利於減少內存佔用.
以上大體就是這樣的,其中分頁部件的轉換相當復雜,不是三言兩語就能說明白的.還有pentium之後,分頁部件又採用了4mb的頁面,線性地址採用2級定址.才開啟pae功能後,又形成了4級定址.然後再結合後面的內存保護,i/o保護,任務保護及特權級的變換,形成了保護模式的大部分內容.
太復雜了,我也不是十分會.寫的有些亂,但願你能明白些.

『貳』 現代CPU如何自動把虛擬地址轉換成物理地址的硬體電路

虛擬內存是一個由存放在磁碟上的N個連續的位元組大小的單元組成的數組。
每個位元組都有一個唯一的地址，就是虛擬地址。通常，虛擬地址由頁號和偏移量組成，頁號就是抽象的虛擬頁的編號，偏移量用於計算實際的物理地址。
虛擬地址和物理地址的關系。進程雖然使用虛擬地址，但是用數據時還是要到實際的物理地址去取數據。這就存在一個虛擬地址到物理地址的轉化運算，這是由CPU晶元上一個叫做內存管理單元（MMU）的專用硬體來實現的。
通常，物理地址=頁號*頁大小+頁內偏移量。虛擬定址CPU通過虛擬地址來訪問主存，訪問內存使用的物理地址，MMU通過將虛擬地址進行翻譯，轉化為物理地址，然後再用這個物理地址去訪問內存數據。

『叄』 怎樣將IP地址轉換為實際物理地址

將IP地址轉換為實際物理地址，是由ARP協議來完成的。x0dx0a1、MAC（Media Access Control或者Medium Access Control）地址，或稱為物理地址，用來定義網路設備的位置。物理地址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。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，它一定是全球唯一的。x0dx0a2、IP地址被用來給Internet上的電腦一個編號，每台聯網的電腦上都需要有自己IP地址，才能正常通信。x0dx0a3、真正物理傳輸中是物理地址在起作用，IP地址之間通訊要轉化為MAC地址之間的通訊，其中ARP協議起著關鍵的核心作用。x0dx0a4、ARP協議（即地址解析協議，Address Resolution Protocol），是根據IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協議。主機發送信息時將包含目標IP地址的ARP請求廣播到網路上的所有主機，目標IP地址主機收到ARP請求後，將在返回消息中回復自己的MAC地址（其他IP地址的主機對該ARP請求不進行回復），收到回復後的主機就知道了目標IP地址主機的MAC地址。x0dx0a5、獲取對方的MAC地址後，就可以通過MAC地址進行通訊了。

『肆』 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。

『伍』 虛擬地址、邏輯地址、線性地址、物理地址

虛擬地址到物理地址的轉化是體系結構相關的，一般由分段和分頁兩種方式。以X86CPU為例，分段和分頁都是支持的。內存管理單元負責從虛擬地址到物理地址的轉化。邏輯地址是段標識+段內偏移的形式。MMU通過查詢段表，可以將邏輯地址轉化為線性地址。無分頁機制時，線性地址就是物理地址，有分頁時，MMU還需要查詢頁表來將線性地址轉化為物理地址：邏輯地址（段表）->線性地址（頁表）->物理地址。

映射是一種多對一的關系，即不同的邏輯地址可以映射到同一個線性地址上；不同的線性地址也可以映射到同一個物理地址上。而且，同一個線性地址在換頁之後，可能被裝載到另一個物理地址上，所以這種多對一的映射關系會隨時間發生變化。

『陸』 虛擬地址到物理地址（內存虛擬化）

假設一個堆的基地址為34KB，虛擬地址為4KB，其大小為2KB

當 程序不分段時 ，找到堆中虛擬地值的物理地址很簡單，物理地址 = 基地址 + 虛擬地址

當 程序分段時 ，找到堆中物理地址會復雜一些，物理地址 = 基地址 + （虛擬地址 - 該段的開頭的虛擬地址）
舉個例子，堆中有一個虛擬地址為4200，那麼如果想得到其物理地址，需 34KB + 4200 - 4 KB = 34920

你可能好奇為什麼要這么做，我們來簡單解釋一下：
首先我們先明確，之所以使用虛擬地址是想讓程序以為自己獨占內存，也就是說程序所佔內存是從0 - xxx。虛擬地址是多少，就表示其在第多少個內存空間

當不分段時：整個程序的內存空間連續（無論是程序以為的內存空間還是物理內存都是連續的），所以虛擬地址即表明了其是第幾個內存空間。顯然 物理地址 = 基地址 + 虛擬地址

當分短時：整個程序的內存空間不再連續，每一段都有自己獨特的基地址，但是虛擬地址還是相對於之前只有一個基地址時的值，那麼此時虛擬地址就無法直接表示其在第幾個內存空間了（因為程序以為的連續內存空間映射成的物理內存並不連續）。所以，我們需要虛擬地址相對於每個段自己的基地址的值，要完成這個操作只需要將虛擬地址 - 段開頭的虛擬地址。因此 物理地址 = 基地址 + 虛擬地址 - 段開頭的虛擬地址

『柒』 操作系統中邏輯地址轉物理地址是什麼

1、確定虛擬地址（物理地址）的有效位。

2、再次確定邏輯地址頁面位數你應該知道：邏輯地址=頁號+頁面。

3、由物理地址=頁框號×頁塊大小（頁塊大小是等於頁面大小的）+頁內位移（即頁面邏輯地址）

4、根據上面物理地址=頁框號×1024B+1110000000。

5、若在一分頁存儲管理系統中，某作業的頁表如下所示。已知頁面大小為1024位元組，試將邏輯地址1011，2148，4000，5012轉化為相應的物理地址。

分析頁式存儲管理的地址結構是一維的，即邏輯地址（或物理地址）只用一個數值即可表示。若給定邏輯地址A，頁面的大小為L，則頁號p和頁內地址d可按照下式求得：

p=int[A/L]d=AmodL

其中，int是取整函數（取數值的整數部分），mod是取余函數（取數值的余數部分）。