⑴ 现代CPU如何自动把虚拟地址转换成物理地址的硬件电路
虚拟内存是一个由存放在磁盘上的N个连续的字节大小的单元组成的数组。
每个字节都有一个唯一的地址,就是虚拟地址。通常,虚拟地址由页号和偏移量组成,页号就是抽象的虚拟页的编号,偏移量用于计算实际的物理地址。
虚拟地址和物理地址的关系。进程虽然使用虚拟地址,但是用数据时还是要到实际的物理地址去取数据。这就存在一个虚拟地址到物理地址的转化运算,这是由CPU芯片上一个叫做内存管理单元(MMU)的专用硬件来实现的。
通常,物理地址=页号*页大小+页内偏移量。虚拟寻址CPU通过虚拟地址来访问主存,访问内存使用的物理地址,MMU通过将虚拟地址进行翻译,转化为物理地址,然后再用这个物理地址去访问内存数据。
⑵ 怎样将IP地址转换为实际物理地址
将IP地址转换为实际物理地址的方法
确定虚拟地址(物理地址)的有效位
例如:假设页面大小1KB,共32页。(页面:逻辑地址 页框:物理地址)
由32(KB)=32×1024(B) 即等于32×1024 字节
二进制用多少位能有效表示这么多字节呢——答是:15位 因为32×1024=2^5×2^10=2^15
2.再次确定逻辑地址页面位数 你应该知道:逻辑地址=页号+页面
还是以上假设,那么页面大小为1KB=1024字节 同样的方法计算出表示位数:10位
如果给逻辑地址:0000 1111 1000 0000
那么由:011+11100000000(相当于 页号+页面(10位))推得出页号011=3
3.根据页号找出对应的页框号
由 物理地址=页框号×页块大小(页块大小是等于页面大小的)+页内位移(即页面逻辑地址)
根据上面 物理地址=页框号×1024B + 1110000000 ( 这里的相加是指位置上而言)
例如:110+110=110110(即高地址+低地址)
地址解析协议(ARP)是在仅知道主机的IP地址时确定其物理地址的一种协议。TCP是一种面向连接(连接导向)的、可靠的、基于字节流的运输层(Transportlayer)通信协议。ICMP是Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议,用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据,但是对于用户数据的传递起着重要的作用。DNS是计算机域名系统的缩写,它是由解析器以及域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址,并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。
⑶ 虚地址 物理地址
在Windows 2000/XP中,依次单击“开始”→“运行”→输入“CMD”→回车→输入“ipconfig /all”→回车。即可看到MAC(physical,address0地址 --
⑷ Linux下怎样在进程中获取虚拟地址对应的物理地址
/* *伪代码,示例 *32位地址,三级映射(没有pud_t),页面大小4KB */ unsigned long addr = 0x12345678;//要找的虚拟地址,用户空间所访问的地址 unsigned long real_addr = 0x00;//要输出的地址 struct task_struct *cur_task = get_current();...
⑸ Linux下怎样在进程中获取虚拟地址对应的物理地址
Linux文件目录中的/proc记录着当前进程的信息,称其为虚拟文件系统。在/proc下有一个链接目录名为self,这意味着哪一个进程打开了它,self中存储的信息就是所链接进程的。self中有一个名为page_map的文件,专门用来记录所链接进程的物理页号信息。这样通过/proc/pid/page_map文件,允许一个用户态的进程查看到每个虚拟页映射到的物理页
/proc/pid/page_map中的每一项都包含了一个64位的值,这个值内容如下所示。每一项的映射方式不同于真正的虚拟地址映射,其文件中遵循独立的对应关系,即虚拟地址相对于0x0经过的页面数是对应项在文件中的偏移量
* /proc/pid/pagemap. This file lets a userspace process find out which
physical frame each virtual page is mapped to. It contains one 64-bit
value for each virtual page, containing the following data (from
fs/proc/task_mmu.c, above pagemap_read):
* Bits 0-54 page frame number (PFN) if present//present为1时,bit0-54表示物理页号
* Bits 0-4 swap type if swapped
* Bits 5-54 swap offset if swapped
* Bit 55 pte is soft-dirty (see Documentation/vm/soft-dirty.txt)
* Bit 56 page exclusively mapped (since 4.2)
* Bits 57-60 zero
* Bit 61 page is file-page or shared-anon (since 3.5)
* Bit 62 page swapped
* Bit 63 page present//如果为1,表示当前物理页在内存中;为0,表示当前物理页不在内存中
在计算物理地址时,只需要找到虚拟地址的对应项,再通过对应项中的bit63判断此物理页是否在内存中,若在内存中则对应项中的物理页号加上偏移地址,就能得到物理地址
通过程序获取物理地址并验证写时拷贝技术
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdint.h>
//计算虚拟地址对应的地址,传入虚拟地址vaddr,通过paddr传出物理地址
void mem_addr(unsigned long vaddr, unsigned long *paddr)
{
int pageSize = getpagesize();//调用此函数获取系统设定的页面大小
unsigned long v_pageIndex = vaddr / pageSize;//计算此虚拟地址相对于0x0的经过的页面数
unsigned long v_offset = v_pageIndex * sizeof(uint64_t);//计算在/proc/pid/page_map文件中的偏移量
unsigned long page_offset = vaddr % pageSize;//计算虚拟地址在页面中的偏移量
uint64_t item = 0;//存储对应项的值
int fd = open("/proc/self/pagemap", O_RDONLY);。。以只读方式打开/proc/pid/page_map
if(fd == -1)//判断是否打开失败
{
printf("open /proc/self/pagemap error
");
return;
}
if(lseek(fd, v_offset, SEEK_SET) == -1)//将游标移动到相应位置,即对应项的起始地址且判断是否移动失败
{
printf("sleek error
");
return;
}
if(read(fd, &item, sizeof(uint64_t)) != sizeof(uint64_t))//读取对应项的值,并存入item中,且判断读取数据位数是否正确
{
printf("read item error
");
return;
}
if((((uint64_t)1 << 63) & item) == 0)//判断present是否为0
{
printf("page present is 0
");
return ;
}
uint64_t phy_pageIndex = (((uint64_t)1 << 55) - 1) & item;//计算物理页号,即取item的bit0-54
*paddr = (phy_pageIndex * pageSize) + page_offset;//再加上页内偏移量就得到了物理地址
}
const int a = 100;//全局常量
int main()
{
int b = 100;//局部变量
static c = 100;//局部静态变量
const int d = 100;//局部常量
char *str = "Hello World!";
unsigned long phy = 0;//物理地址
char *p = (char*)malloc(100);//动态内存
int pid = fork();//创建子进程
if(pid == 0)
{
//p[0] = '1';//子进程中修改动态内存
mem_addr((unsigned long)&a, &phy);
printf("pid = %d, virtual addr = %x , physical addr = %x
", getpid(), &a, phy);
}
else
{
mem_addr((unsigned long)&a, &phy);
printf("pid = %d, virtual addr = %x , physical addr = %x
", getpid(), &a, phy);
}
sleep(100);
free(p);
waitpid();
return 0;
}
测试结果如下:
全局常量:符合写时拷贝技术
子进程修改动态内存
*其实想要知道虚拟地址对应的物理地址,通过这样的方式也可以得到物理地址而不用操作MMU。。。*
以上就是Linux下怎样在进程中获取虚拟地址对应的物理地址的全文介绍,希望对您学习和使用linux系统开发有所帮助.
⑹ 虚拟地址是怎么转换成物理地址的
进程注入呗。
虚拟地址向物理地址转换是硬件转换,对程序看来是透明的
⑺ 分页,虚拟地址是怎么转换成物理地址的
虚拟地址(即图中的逻辑地址)的高位表示页号,由计算机硬件将页号取出,且和页表寄存器中的页表始址一起送加法器,就可以得到该页对应的页表项的地址,根据此地址到内存读出对应的块号,最后将块号和页内地址拼接得到对应的物理地址。
⑻ 虚拟地址软件有哪些
第一款软件的话是fake location,他是国外的软件,分root模式和非root模式了。第二款任我行了,他是专门为钉钉打卡而生的了。最后一款软件的话叫做多开分身了,他主要的是用来多开的。
【拓展资料】一、虚拟地址是Windows程序时运行在386保护模式下,这样程序访问存储器所使用的逻辑地址称为虚拟地址,与实地址模式下的分段地址类似,虚拟地址也可以写为"段:偏移量"的形式,这里的段是指段选择器。
Windows 2000 使用基于分页机制的虚拟内存。每个进程有4GB的虚拟地址空间。基于分页机制,这4GB地址空间的一些部分被映射了物理内存,一些部分映射硬盘上的交换文件,一些部分什么也没有映射。程序中使用的都是4GB地址空间中的虚拟地址。而访问物理内存,需要使用物理地址。
二、对于一个要转换成物理地址的虚拟地址,CPU首先根据CR3中的值,找到页目录所在的物理页。然后根据虚拟地址的第22位到第31位这10位(最高的10bit)的值作为索引,找到相应的页目录项(PDE,page directory entry),页目录项中有这个虚拟地址所对应页表的物理地址。有了页表的物理地址,根据虚拟地址的第12位到第21位这10位的值作为索引,找到该页表中相应的页表项(PTE,page table entry),页表项中就有这个虚拟地址所对应物理页的物理地址。最后用虚拟地址的最低12位,也就是页内偏移,加上这个物理页的物理地址,就得到了该虚拟地址所对应的物理地址。
三、一个虚拟地址转换成物理地址的计算过程就是,处理器通过CR3找到当前页目录所在物理页,取虚拟地址的高10bit,然后把这10bit左移2bit(因为每个页目录项4个字节长,左移2bit相当于乘4)得到在该页中的地址,取出该地址处PDE(4个字节),就找到了该虚拟地址对应页表所在物理页,取虚拟地址第12位到第21位这10位,然后把这10bit左移2bit(因为每个页表项4个字节长,左移2bit相当于乘4)得到在该页中的地址,取出该地址处的PTE(4个字节),就找到了该虚拟地址对应物理页的地址,最后加上12bit的页内偏移得到了物理地址。