linux如何通过页表获得物理地址

1. linux进程中页表一般在内存的什么地址段

重新设置任务结构中的TSS结构的各个字段值。让新进程的状态保持父进程即将进入中断过程前的状态，然后为新进程确定在线性地址空间的起始位置（nr * 64MB）。对于CPU分段机制，linux0.11的代码段和数据段在线性地址空间中的位置和长度完全相同。...

2. linux如何看物理地址

1、这里以ubuntu为例，抄演示查看物理网卡地址的方法，首先按下Alt＋F12打开终端输入框：
2、然后输入命令“ifconfig -a”，这里该命令类似于windows下的ipconfig命令:
3、按下回车后就会出现网卡的详细信息了，这里的高亮部分即是ip信息，网卡物理地址在最后第二行显示：

3. 不太明白LINUX的逻辑地址，线性地址，物理地址之间的关系各是用来解决什么问题的呢

linux里面通过逻辑地址来得到线性地址，再有线性地址得到物理地址。
其中物理地址是实际的地址。
逻辑地址和线性地址是linux方便自己系统管理内存而使用的机制。

4. linux 下通过某个ip查找mac 地址 命令

1．首先，右键点击桌面，选择“打开终端”，或者按CTRL＋Alt＋T打开终端。

5. linux下的分段分页机制将一个逻辑地址转换到物理地址的问题

你要问的应该是Intel系列CPU的寻址吧？其他系列的CPU没有逻辑地址线性地址以及程序地址之分的，这三者是同一回事，但是Intel系列CPU为了保持向前兼容，不得已这样做的。以80386为例简单说一下吧：

在以前Intel8086中逻辑地址是这样的格式，16位段地址（CS，DS，SS，ES）：16位段内偏移。

在80386中，为了兼容8086，新增两个段寄存器，一个是全局性的段描述表寄存器GDTR，另一个是局部性的段描述表寄存器LDTR，分别用来指向存储在内存中的一个段描述结构数组，或称为段描述表。

在此基础上，段寄存器的高13位用作访问段描述表中具体描述结构的下标（index），如下图：

结构中的B31～B24和B23～B16分别为基地址的bit16～bit23和bit24～bit31。这样，16位基地值确定了，将这16位地址左移16位，与上逻辑地址的16位段内偏移地址，就得到32位的线性地址，其后的线性地址到物理地址的转换你明白的，就不多说了。

6. 如何在LINUX中获取进程中某个虚拟地址所在物理内

/*
*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();//获取当前进程控制块
struct mm_struct *mm = cur_task -> mm;//进程虚拟空间
pgd_t *pgd;//描述页全局目录项
pmd_t *pmd;//描述页中间项
pte_t *pte;//页表项

pgd = pgd_offset(mm, addr);//找出所在目录
if (pgd_none(*pgd)){
goto out;
}
pmd = pmd_offset(pgd, addr);//找出所在中间项

if (pmd_none(*pmd)){
goto out;
}
pte = pte_offset(pmd, addr);//找出所在页面

if (pte_none(*pte)) {
goto out;
}

//假设每页4KB
real_addr = addr & 0x00003fff; //取出页面偏移量
real_addr += pte;//内核空间访问的地址
real_addr -= PAGE_OFFSET;//真正物理地址()
printk("物理地址是 %x\n",real_addr);
return;

out:
printk("没有内存映射",real_addr);

7. linux中虚拟地址和物理地址怎样映射

/*
*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();//获取当前进程控制块
struct mm_struct *mm = cur_task -> mm;//进程虚拟空间
pgd_t *pgd;//描述页全局目录项
pmd_t *pmd;//描述页中间项
pte_t *pte;//页表项

pgd = pgd_offset(mm, addr);//找出所在目录
if (pgd_none(*pgd)){
goto out;
}
pmd = pmd_offset(pgd, addr);//找出所在中间项

if (pmd_none(*pmd)){
goto out;
}
pte = pte_offset(pmd, addr);//找出所在页面

if (pte_none(*pte)) {
goto out;
}

//假设每页4KB
real_addr = addr & 0x00003fff; //取出页面偏移量
real_addr += pte;//内核空间访问的地址
real_addr -= PAGE_OFFSET;//真正物理地址()
printk("物理地址是 %x\n",real_addr);
return;

out:
printk("没有内存映射",real_addr);

8. linux在具有快表的段页式存储管理公式中,如何实现地址变换

在段页式系统中，为了便于实现地址变换，须配置一个段表寄存器，其中存放段表始址和段长TL。
进行地址变换时，首先利用段号S，将它与段长TL进行比较。若S<TL，表示未越界，利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再利用块号b和页内地址来构成物理地址。 在段页式系统中，为了获得一条指令或数据，须三次访问内存。第一次访问内存中的段表，从中取得页表始址；第二次访问内存中的页表，从中取出该页所在的物理块号，并将该块号与页内地址一起形成指令或数据的物理地址；第三次访问才是真正从第二次访问所得的地址中，取出指令或数据。 显然，这使访问内存的次数增加了近两倍。 为了提高执行速度，在地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器。每次访问它时，都须同时利用段号和页号去检索高速缓存，若找到匹配的表项，便可从中得到相应页的物理块号，用来与页内地址一起形成物理地址；若未找到匹配表项，则仍须再三次访问内存。
复制的。

9. linux：谁能给我解释下虚拟地址和物理地址的联系

这个问题很大。。。。我尽自己所能给你解释一下吧，如果你不能完全看懂，以后可以回头再翻翻来看。关于虚拟内存的事情，大概是这样的：
首先你要明确什么是虚拟内存。虚拟内存实际上是操作系统对于内存管理的一种方式，比如说，对每个程序而言，它的内存编址都从0x00到0xff，但是实际上，这些内存对应的物理地址，应用程序本身是无法知道的，在这里就可以理解成操作系统对内存管理的一层抽象。
比如，可能进程init的虚拟地址0x00对应了物理地址的0x10，而kthreadd的虚拟地址0x00对应物理地址0x20，etc.
而且虚拟内存也是一种有效的进程间隔离的方式，极大的提升了进程的安全性和操作系统的稳定性，也就是我一个进程不管做什么，都是在它自己的地址空间里做的，不会影响到其他进程和OS。
当然这是理想情况，实际上还有进程间通信啦之类，这就不在这个问题的范围之内了。
而具体怎么把这些虚拟地址对应到物理地址上，这是操作系统做的事情，估计这个也就是你的问题。
----以上是背景1-----
然后我要明确一下：地址总线4位的意思是说内存用4个bit位来表达地址，所以能够index的地址位就是2^0-2^4，也就是0x0到0xf，就是16个bit的内存空间。
然后我们再来细化一下你的例子，就比方说在你的16bit的内存的机器上有1个OS，上面跑着2个程序。一般来说OS会保留地址的高位，比如11-15bit的位置，作为kernel space；然后0-10bit是user space。
在以上的前提下，虚拟内存的效果是：在每一个程序看来，这个程序都有0x0到0xf的地址可以用，并且它们的0xb-0xf都是shared kernel space，然后0x0-0xa都是自己的user space，这样仿佛就有了32个bit的地址一样。这就是你所谓的是用虚拟地址可以使总的地址操作物理地址。至于os是怎么做到这点的，继续往下看。
-----以上是背景2-----
操作系统对每一个进程有一个进程控制块，叫PCB，Process Control Block，里边存储了每一个进程的进程信息，比如说寄存器，file descriptor，还有我们最关心的内存映射信息。每一个进程有一个递增的id号，叫pid，也就是Process IDentifier.
-----以上是背景3-----
进程间切换，也就是说，比如说你一个系统只有1个CPU，但是有两个进程要跑，而且要让我们看起来好像是两个进程同时在跑一样。为什么我要提到这个呢，后面继续看。
-----以上是背景4-----
好，现在来讲如何把虚拟地址映射到物理地址。从程序的角度来看，从malloc开始讲起，比如，在某一时刻，一个进程调用了malloc，在堆（heap）上申请了2bits的空间。实际上这个行为的流程是，程序调用malloc，进入内核模式之后，调用mmap，如果成功，操作系统会从物理地址上取一块2bits的内存，交给应用程序编入虚拟地址空间。更详细一点说，每个进程对内存管理是一个红黑树的结构，也就是说，在每一个进程的PCB，里维护了一颗红黑树，然后动态的将所有的新分配的内存加到这个红黑树里边，以保证程序对每一块内存的访问时间是差不多的。然后不知道你们教材中有没有提到页表（page table），页表也是PCB中的一项，你们教材中应该会对页表有详细的讲解，将如何对内存的地址进行换算，之类的。然后你要明确，页表实际上是红黑树的cache，这样可以加速程序对于常用的内存的访问速度。
以上是操作系统对内存管理的一个大致概括，就是一块物理的内存如何映射成为一块虚拟的内存。
我在背景2中说，两个程序都看到自己有16个bit的虚拟地址，总共有32bit，但是实际上硬件只有16bits，也就是说，不管你在红黑树和页表中怎么映射，一定会有冲突发生，比如，可能物理地址的0x02对应了进程1中的0x04，又在进程2的PCB中映射到了pid2的虚拟地址位0x06上。操作系统如何解决这个矛盾呢，首先在进程pid 1运行的时候，这个0x02对应的是pid1中的0x04；然后这个时候进程切换发生了，pid 2开始运行。当pid2需要用到它的0x04时，os发现0x02这个地址在pid1中也有映射，于是它就把0x02这个地址上的内容存到硬盘上的一个叫swap的空间内，然后把这个地址交给pid2使用。这样就达到了扩大虚拟地址的效果。
但是这样做是有代价的，因为一旦这个page被swap出去，那么在pid1再来调用的时候会发生一系列的miss，从L1 cache miss到 L2 cache miss到L3 cache miss，然后页表miss，memory miss，会对程序的性能造成极大的影响。影响有多大呢，平均来说：
L1 cache hit: 0.5ns
L2 cache hit: 7ns
主内存引用：100ns
顺序从内存中读取1MB：250,000ns
硬盘寻道：10,000,000ns
从硬盘上顺序读取1MB：30,000,000ns
所以你就可以知道这种行为是以极大的性能为代价的。
----讲完啦-----
总的来说这个很大的话题，我刚才所写的东西的就是试图让你对虚拟内存这个东西有一个基本的概念，然后大致的了解内存是如何映射的。就我现在能想到的，对这个虚拟内存话题的讨论还包括多级页表，进程间隔离&通信以及memory fragment。
个人水平有限，如果以上有什么地方说错的或者遗漏的，还请各位多多补充和批评，谢谢。

10. 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.