线性地址如何转换为物理地址

❶ 简述计算机物理地址和逻辑地址的含义及其转换关系

逻辑地址: 机器语言指令,用于指定一个操作数或一条指令的地址
表示为[段标识符：段内偏移量]
偏移量：段开始的地方到实际地址之间的距离
线性地址：也称虚拟地址，32位，0x00000000—0xffffffff

物理地址:用于内存芯片级的单元寻址,与处理器和cpu连接的地址总线相对应(与实物内存相联系)
逻辑地址转换物理地址：
内存控制单元（MMU）通过分段单元把逻辑地址转换成线性地址；接着分页单元把线性地址转换成物理地址。

❷ 虚拟地址、逻辑地址、线性地址、物理地址

虚拟地址到物理地址的转化是体系结构相关的，一般由分段和分页两种方式。以X86CPU为例，分段和分页都是支持的。内存管理单元负责从虚拟地址到物理地址的转化。逻辑地址是段标识+段内偏移的形式。MMU通过查询段表，可以将逻辑地址转化为线性地址。无分页机制时，线性地址就是物理地址，有分页时，MMU还需要查询页表来将线性地址转化为物理地址：逻辑地址（段表）->线性地址（页表）->物理地址。

映射是一种多对一的关系，即不同的逻辑地址可以映射到同一个线性地址上；不同的线性地址也可以映射到同一个物理地址上。而且，同一个线性地址在换页之后，可能被装载到另一个物理地址上，所以这种多对一的映射关系会随时间发生变化。

❸ 线性地址转换为物理地址是硬件实现还是软件实现具体过程如何

ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。

❹ 逻辑地址如何转换成物理地址的

首先我们知道，逻辑地址=段地址：偏移地址

然后进行运算：段地址×16+偏移地址=物理地址（可以理解为段地址末尾补一个零）

举例：逻辑地址是1000H：1000H

那么物理地址为1000H×16+1000H=11000H

拓展知识：

逻辑地址和物理地址的区别是：

逻辑地址（LogicalAddress）是指由程序产生的与段相关的偏移地址部分。例如，你在进行C语言指针编程中，可以读取指针变量本身值(&操作)，实际上这个值就是逻辑地址，它是相对于你当前进程数据段的地址，不和绝对物理地址相干。只有在Intel实模式下，逻辑地址才和物理地址相等（因为实模式没有分段或分页机制,Cpu不进行自动地址转换）；逻辑也就是在Intel保护模式下程序执行代码段限长内的偏移地址（假定代码段、数据段如果完全一样）。应用程序员仅需与逻辑地址打交道，而分段和分页机制对您来说是完全透明的，仅由系统编程人员涉及。应用程序员虽然自己可以直接操作内存，那也只能在操作系统给你分配的内存段操作。

物理地址（PhysicalAddress）是指出现在CPU外部地址总线上的寻址物理内存的地址信号，是地址变换的最终结果地址。如果启用了分页机制，那么线性地址会使用页目录和页表中的项变换成物理地址。如果没有启用分页机制，那么线性地址就直接成为物理地址了。

❺ 80386微处理器逻辑地址到物理地址的转换过程

逻辑地址（logical address）
包含在机器语言指令中用来指定一个操作数或一条指令的地址。这种寻址方式在80x86着名的分段结构
中表现得尤为具体，它促使MSDOS
或windows程序员把程序分成若干段。每一个逻辑地址都由一个段
(segment)和偏移量（offset 或 displacement）组成，偏移量指明了从段开始的地方到实际地址之间的距
离。
线性地址（linear address）(也称虚拟地址 virtual address)
是一个32位无符号整数，可以用来表示高达4GB的地址，也就是，高达4 294 967 296个存储器单元。
线性地址通常用16进制数字表示，值的范围从0x00000000 到 0xffffffff。
物理地址（physical address）
用于内存芯片级内存单元寻址。它们与从微处理器的地址引脚发送到内存总线上的电信号相对应。物理
地址由32位或36位无符号整数表示。
内存控制单元（MMU）通过一种称为分段单元（segmentation unit）的硬件电路把一个逻辑地址转换成线性
地址；接着，第二个称为分页单元（paging unit）的硬件电路把线性地址转换成一个物理地址

❻ 80386cpu如何从线性地址得到物理地址

理解最简单的模型！任何复杂的设计方式、数据结构都是在这个基本的模型上改进的！

首先，80386可以工作在2种模式下，而这2种工作模式下的地址转换方式是不一样的。

地址的变换必须要有两个基本的条件：一是地址线，二是地址变换涉及的一些寄存器。首先386有32条地址线，也就是说原则上可以有2^32=4G的寻址空间；然后386还有如下寄存器组：

（1）EAX~EDX、ESP、EBP、ESI、EDI这样一组32位的通用寄存器，

（2）有32位的EIP指令指针寄存器，

（3）有CS、SS、DS、ES、FS、GS这样一组16位的段寄存器，并有各自相应的64位段描述符寄存器与之对应，但是段描述符寄存器是硬件自动设置的

（4）系统地址寄存器GDTR、IDTR，它们都是48位的

（5）CR0~CR3，控制寄存器；CR3有重要的作用

1、实模式

当CPU加电或是复位时，CPU就进入了实模式。

在实模式下，A20~A31总是低电平，所以此时386只有2^20=1M的寻址空间；16位的段寄存器左移4位以后，加上16位的偏移地址（高16位固定），这样就刚好得到了20位的物理地址！

这里需要注意两点：一是16位的段地址寄存器通过硬件机制传“传递给”相应的32位的段基址，然后段基址硬性的将20~31置0，并将16位地址左移4位；二是作为偏移地址的32位寄存器只用了低16位，高16位全部置0，然后相加即可得到相应的物理地址；

2、保护模式

在保护模式下，地址变换无非也就是查表、线性相加等方式——归根到底，地址的变换一定是通过硬件机制完成的。

首先，CPU内部会初始化一个很重要的48位系统地址寄存器GDTR/LDTR/IDTR，以全局描述符寄存器GDTR为例：

GDTR线性基地址段限属性

根据这个线性的基地址，硬件可以找到描述符表的位置；然后段寄存器——现在被称作段选择符的高13位作为这个描述符表的偏移地址，找到里面一个相应的描述符，并将这个描述符装载入描述符寄存器中，这样就得到了相应的段基址；

描述符寄存器中的32位的段基址和32位偏移地址相加，即可以得到一个32位的地址，这个地址称之为线性地址。接下来有两种情况：

（1）如果分页机制被禁止，这个地址就是物理地址了！

（2）采用分页机制。此时32位的线性地址分为3个部分，

（10位）页目录索引（10位）页表索引（12位）偏移地址

首先高10位的页目录索引部分和CR3寄存器（它存放着页目录地址）结合，找到相应的页表的地址；然后根据中间的10位的页表索引，找到相应的页的起始位置；然后，根据低12位的偏移地址，在这个页中就可以找到对应的地址了——而这就是物理地址！

❼ 什么是线性地址和物理地址的区别是什么呢

386架构里，cpu可以处于实模式和保护模式。
实模式下，cpu指令访问的地址就是物理地址,形式为：段寄存器：偏移
在保护模式下，cpu可以使用分段机制和分页机制。
分段机制下使用的地址就是逻辑地址，形式为：段选择子：偏移
分页机制下使用的地址就是线性地址，形式为：0xXXXXXXXX
无论是逻辑地址还是线性地址，都要被cpu映射成物理地址。
保护模式下必须采用分段机制。在此基础上可采用分页机制。
逻辑地址被转化为线性地址，如果采用分页机制，则该线性地址通过分页机制被映射成物理地址。如果不采用分页机制，则该线性地址就是物理地址。
实模式下的物理地址只能访问1M以下空间，而保护模式下的物理地址可以访问所有32位空间。并且要注意，物理内存空间只是物理地址空间的一个部分而已。
另外还有一个”总线地址“的概念，是从总线设备的角度来说的。
在linux系统里，对cpu来说，物理内存的首地址是从线性地址的0xc0000000开始的。而对总线设备来说，物理内存的首地址可能是从总线地址0x00000000开始，也可能是从另外的总线地址开始，随系统而异。这也是为什么内核里经常有vir_to_phy
和vir_to_bus转换的缘故。
还有~~~
关于物理地址，线性地址和虚拟地址的区别，我只能凭我的理解简单说说，可能不准确。物理地址在什么时候都存在，但是在采用分页技术和虚拟内存技术后，你很难确定物理地址在那里，所以建议在实模式下采用物理地址和线性地址形式，这时候物理地址和线性地址其实是一致的。最常用的，比方说，计算机启动后的地址是0xfff0:0000，装载BIOS，然后转移到0x07C0:0000，所以总可以设置一个物理断点0x7C00，开始调试你的bootloader。

❽ 逻辑地址怎么转化为物理地址

物理地址：加载到内存地址寄存器中的地址，内存单元的真正地址。在前端总线上传输的内存地址都是物理内存地址，编号从0开始一直到可用物理内存的最高端。

程序的逻辑地址空间变换成内存中的实际物理地址空间的过程，也就是说在装入时对目标程序中指令和数据的修改过程。他是实现多道程序在内存中同时运行的基础。重定位有两种，分别是动态重定位与静态重定位。

线性地址：

一个逻辑地址由两部份组成，段标识符和段内偏移量。段标识符是由一个16位长的字段组成，称为段选择符。其中前13位是一个索引号。这就是“段描述符(segment descriptor)”，段描述符具体地址描述了一个段（对于“段”这个字眼的理解:我们可以理解为把虚拟内存分为一个一个的段。

比如一个存储器有1024个字节，可以把它分成4段，每段有256个字节）。这样，很多个段描述符，就组了一个数组，叫“段描述符表”。

❾ 32位线性地址到物理地址的转换

线性地址高10位保存的是地址在页目录表中的索引，一个索引占四个字节，所以乘以四。