虚地址转换物理地址怎么算

‘壹’ 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

1. 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。

‘贰’ 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。

‘叁’ 操作系统虚拟地址变换物理地址的题，求解

065C / 1024（1K） = x （代表虚拟的页号）x不来算了0 0
065C mod 1024 = y （页内偏移量 ）
在 根据题目中 0-3 页号 被分配到的对应物理块号 （比如 若 x 为页号0 对应物理块号 5 ，那么实际地址就是 4*1K+y ）

‘肆’ 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。

‘伍’ 通过虚拟地址计算物理地址 求过程

你打的太多了,有点乱,只说下地址转换问题:
1.虚拟地址:虚拟地址是以"段寄存器:偏移地址"形式存在的,例如--0542:24521360
2.线性地址:它是由分段部件把虚拟地址转化而来的.
3.物理地址:即真实存在的地址,由处理器的地址引脚寻找到的地址.
虚拟地址---->线性地址:
段寄存器是一个16位的寄存器,其中第0和1位控制着将要访问段的特权级,第2位说明是在gdt还是ldt寻找地址.高13位作为一个索引值,总共8192个索引.假设段寄存器-0000
0000
0000
1011(000b),那么我们可以知道rpl=3(特权级为3);ti=0,从gdt中选择段描述符;index=1,即将要索引的段描述符在gdt中的顺序号为1,由于一个段描述符占8个字节,所以其索引到的地址为"gdt的高32位+1*8".这也就是为什么gdt48位,留最低的16位作为限长的原因(8192*8=64k).
找到了段描述符,然后就是从段描述符中找出该段的位置了.段描述符是个8字节的内存空间,由于结构复杂,无法构图,省略段描述符的结构.我们只要知道在里面规定了该段的基址,限长,还有属性等等.找出基址后,再加上虚拟地址的偏址,就形成了32位的线性地址.由于偏址是32位的,所以该段独享4g的虚拟地址空间.
线性地址----->物理地址
该部分是由分页部件通过3级查找完成的.此时,我们把线性地址分为3段:0-11位(c)字节索引,12-21位(b)页表索引,22-31位(a)页目录索引.我们把页表描述符和页描述符通称为页表项,页表项占4个字节,总共占4kb大小.先以cr3为基址,以(a*4)为索引值,寻址页目录描述符.然后再以页目录地址的高20位地址为基址,以(b*4)为索引值,寻址页描述符.再以页描述符的高20位地址为基址,以c为偏移地址,相加得到物理地址.
从上可以看到页的大小是4kb,即一项任务cpu只调用该任务所占内存空间的4kb大小.有利于减少内存占用.
以上大体就是这样的,其中分页部件的转换相当复杂,不是三言两语就能说明白的.还有pentium之后,分页部件又采用了4mb的页面,线性地址采用2级寻址.才开启pae功能后,又形成了4级寻址.然后再结合后面的内存保护,i/o保护,任务保护及特权级的变换,形成了保护模式的大部分内容.
太复杂了,我也不是十分会.写的有些乱,但愿你能明白些.

‘陆’ 关于内存管理和地址转换的小小小小小总结

因为在ipad上画图比较好操作，这篇笔记就直接上传手写版了。把线性地址到物理地址部分的转换理了一下，以后有补充会做更新。

四级页表的作用主要就是地址映射，将逻辑地址映射到物理地址。

ARM MMU的地址转换过程实际上更加复杂，通过两级页表实现，转换方式有两大类共四种情况，具体的可以看这篇博客 https://blog.csdn.net/sinat_41104353/article/details/82778822

已知系统使用IA-32分页，现知道一个虚拟地址0x10036270，需要将该虚拟地址转换为物理地址。若已知CR3寄存器中的值为0x7401000，转化的过程如下：

1. 虚拟地址为0x10036270（00010000 00000011 01100010 01110000）

22-31bit为PDI值（00 0100 0000）,12-21bit为PTI值（00 0011 0110 ），0-11bit为地址偏移（010 0111 0000）

2.页目录项PDE的地址=PDI×4+PDB（CR3）=0x40×4+0x740100=0x7401100

3.知道PDE物理地址后即可知道该物理地址中存储的值，比如假设该物理地址存储的值为0x28cf9067。PTE的值由PDE值的12-31bit及虚拟地址的12-21bit构成（0-11bit根据12bit填充为0），可得到PTE的物理地址=0x28cf9058

4.假设该物理地址中的值为0x182a7071，物理地址的值由PTE值的12-31bit及偏移地址构成。

最终得到物理地址=0x28cf9000+0x270=0x28cf9270。

以上为IA-32分页虚拟地址转物理地址的过程。

关于虚拟地址到物理地址的转换

由于在内存中存储的一般是虚拟地址，而在物理内存中地址定位的一定是物理地址，因此计算虚拟地址（线性地址）到物理地址的映射关系是内存分析的关键。

虚拟地址到物理地址的映射计算需要使用到一个基本规则： 在同一个虚拟地址页面上的内容，也在同一个物理页面。

比如，在物理内存管理中，页的大小一般为4KB、2MB、4MB，都大于或等于0x1000（4KB）。根据上述的规则，虚拟地址0xffdff000-0xffdfffff就应该映射到同一个物理页面上。而计算系统的页目录基地址是计算内存映射的关键，如果在0xffdff000-0xffdfffff中找到指向系统页目录基地址的指针就会解决地址映射的问题。

在上部分的笔记中能看到，CR3寄存器是非常重要的一个寄存器，它记录的是页目录基地址（或页目录指针基地址、或PLM4基地址），如果能得到CR3寄存器的内容，那么就有可能得到现成的页目录基地址。

这里以《内存取证原理与实践》的例子，先大概描述一下 利用CR3的虚拟地址找到其物理地址的方法 。

以64位win7操作系统为例，_KPRCB 的结构成员ProcessorState是一个_KPRROCESSOR_STATE结构，起始地址为0xfffff80045eff80+0x40，在0x0处是SpecialRegister成员，偏移0x010处就是CR3寄存器，它的虚拟地址为0xfffff80045eff80+0x40+0x10。

而根据上述提到的基本规则我们可以知道，它和0xfffff800045efe00在同一个页面中，那么所以它的物理地址= 0xFFFFF800045EFE00的物理地址+0x180（这两个地址的差值）+0x40+0x10。

关于页的分页方式和页的大小则由以下过程确定：

1. 根据CR3寄存器的内容找到它指向的物理地址。

2. 判断该地址处的第一个字节，如果不是0x01则跳转至第三步，否则表明其使用了PAE模式，从这个地址开始的8byte是页目录指针。根据待转换的虚拟地址的第31~30 bit选择页目录指针。例如，如果待转换的地址是0x8054c2b8（10000000 01010100 11000010 10111000），则页目录指针表的第三项（二进制10）为指向页目录的指针，根据这个指针可找到页目录基地址。

根据页目录基地址和虚拟地址的第21~20bit确定待转换虚拟地址对应的页目录项。例如，如果待转换的地址是ox8054c2b8，则第21~29bit是000000010（0x02），则从页目录基地址加上8×2开始的8个字节就是所找的页目录项。

3. 判断该地址处的第一个字节最高位，如果是“1”，则表明使用的大页模式；如果是“0”，则表明它指向页表。

‘柒’ 试将十六进制的虚拟地址0A5CH、103CH、1A5CH转换成物理地址。

某虚存拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理哪雹块号的对照表如下表：
页 号 物理块号
0 5
1 10
2 4
3 7
4 2
5 3
6 8

则逻辑地址0A5CH对应的物理地址李笑帆为 ?
答:按分页存储管理的思想，逻辑空间分页，内存空间分块，块的大小与页面的大小相同，为1KB（400H）。由于0A5CH=400H*2+25CH,所以逻辑地址0A5CH对应的页号为2,页内位移为25CH。
根据页表可知页号2对应的物理块号为4，物理块号为4的块首地址为400*4=1000（H），因此块首地址+块内位升销移=1000H+25CH=125CH，为逻辑地址0A5CH所对应的物理地址。
同理可得：逻辑地址103CH所对应的物理地址为：83CH。
逻辑地址1A5CH所对应的物理地址为：345CH。

‘捌’ 求解操作系统的 题目 求 物理地址的 跪求谢谢

示例：某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页1K，主存为16K。假定某时刻系统为用户的第0,1,3,10页分别分配到物理块号5,10,4,7中，试将虚拟地址0A5Ch变换为物理地址。请写出分析过程。
解答：因为页的大小为1K，所以页内地址占十位二进制地址。所以0000101001011100B的后十位是页内地址，在地址中除去页内地址后便是虚存的页号：000010B，即第二页。假设虚存第二页对应物理块号为3，
那么将三的二进制：11B 拼接到页内地址（十位）前面就得到物理地址：111001011100B
请参考一下，相信你就会了。如果能帮到你，请采纳，如果你开心，请多加几分。谢谢。