2024年5月1日发(作者：)

物理地址有什么用

有网友反馈说：我在阅读一些电脑知识的读本时,常常看到“物理

地址”这个名词,说实话，我只知道IP地址，从未听说过物理地址。这

个物理地址也象IP地址一样重要吗?相信很多用户与这位网友是一样不

知道物理地址有什么用的，针对这个情况，店铺特意分享了物理地址

的一些知识，希望可以帮助到大家。

物理地址

在存储器里以字节为单位存储信息，为正确地存放或取得信息，

每一个字节单元给以一个唯一的存储器地址，称为物理地址(Physical

Address)，又叫实际地址或绝对地址。

在x86 CPU中，采用了段页式内存管理机制，分段和分页模型。

分页(Paging)机制

逻辑地址由页号和偏移量组成。

分段(Segment)机制

分段允许程序员把存储器看成由多个地址空间或段组成。程序和

相关的数据被划分成一组段(segment)，不要求所有程序的所有段都

有相同长度。

和分页一样，分段情况下的逻辑地址由两部分组成：段号和偏移

量。

分段的优点：

简化不断增长的数据结构处理。

允许程序独立地改变或重新编译，而不要求整个程序集合重新链

接和重新加载。

有助于进程间的共享。

有助于保护。由于一个段可以被构造成包含一个明确定义的程序

或数据集，程序员或系统管理员可以以一种方便的形式指定访问权限。

虚拟内存

内存的基本思想是程序、数据、堆栈的总大小可以超过可用物理

内存的大小，操作系统把程序当前使用的那些部分保留在内存中，而

其他部分保存在磁盘上。

虚拟内存的实现基于分页技术。

虚拟内存的优点：

在内存中可以同时运行多个进程

进程可以比内存全部空间还大，不再局限于物理内存大小

内存更高效地被使用

2 逻辑地址到线性地址的映射过程

X86 CPU逻辑地址到线性地址映射过程如下图：

逻辑地址到线性地址映射过程如下：

(1)根据指令的性质来确定应该使用哪一个段寄存器(Segment

Selector)，例如转移指令中的地址在代码段，而取数据指令中的地址

在数据段;

(2)根据段存器的内容，找到相应的“地址段描述结构

“(Segment Descriptor)，段描述结构都放在一个表(Descriptor

Table)中(GDT或LDT、TR、IDT)，而表的起始地址保存在GDTR、

LDTR、IDTR、TR寄存器中。这就是4个内存管理寄存器GDTR、

LDTR、IDTR和TR的用途;

(3)从地址段描述结构中找到基地址(Base Address);

(4)将指令发出的地址作为位移(Effective Address)，与段描述结

构中规定的段长度相比，看看是否越界;

(5)根据指令的性质和段描述符中的访问权限来确定是否越权;

(6)将指令中发出的地址作为位移，与基地址相加而得出线性地址

(Linear Address)。

问题： 1、逻辑地址就是CPU指令发出的地址，那么段选择码

(Segment Selector)的值在哪里? 2、知道段选择码后，需要从描述符

表(Descriptor Table)中找到相应的表项，那怎么知道描述符表在内存

中哪个位置?

3 线性地址到物理地址的映射过程

X86 CPU线性地址到物理地址映射过程：

线性地址到物理地址映射过程如下：

(1)从CR3寄存器中获取页面目录表(Page Directory)的基地址;

(2)以线性地址的Directory位段为下标，在目录(Page Directory)

中取得相应页面表(Page Table)的基地址;

(3)以线性地址中的Table位段为下标，在所得到的页面表中获得

相应的页面描述项;

(4)将页面描述项中给出的页面基地址与线性地址中的offset位段

相加得到物理地址。