逻辑地址和物理地址
逻辑地址如何转换成物理地址
逻辑地址如何转换成物理地址逻辑地址和物理地址是什么?逻辑地址如何转换成物理地址?看到很多人都在问这个问题，小编为大家分享了逻辑地址如何转换成物理地址的方法，下面大家跟着小编一起来了解一下吧。
逻辑地址转换成物理地址CPU将一个虚拟内存空间中的地址转换为物理地址，需要进行两步：首先将给定一个逻辑地址(其实是段内偏移量，这个一定要理解!!!)，CPU要利用其段式内存管理单元，先将为个逻辑地址转换成一个线程地址，再利用其页式内存管理单元，转换为最终物理地址。
物理地址(physical address)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。
——这个概念应该是这几个概念中最好理解的一个，但是值得一提的是，虽然可以直接把物理地址理解成插在机器上那根内存本身，把内存看成一个从0字节一直到最大空量逐字节的编号的大数组，然后把这个数组叫做物理地址，但是事实上，这只是一个硬件提供给软件的抽像，内存的寻址方式并不是这样。
所以，说它是“与地址总线相对应”，是更贴切一些，不过抛开对物理内存寻址方式的考虑，直接把物理地址与物理的内存一一对应，也是可以接受的。
也许错误的理解更利于形而上的抽像。
虚拟内存(virtual memory)这是对整个内存(不要与机器上插那条对上号)的抽像描述。
它是相对于物理内存来讲的，可以直接理解成“不直实的”，“假的”内存，例如，一个0x08000000内存地址，它并不对就物理地址上那个大数组中0x08000000 - 1那个地址元素;之所以是这样，是因为现代操作系统都提供了一种内存管理的抽像，即虚拟内存(virtual memory)。
进程使用虚拟内存中的地址，由操作系统协助相关硬件，把它“转换”成真正的物理地址。
这个“转换”，是所有问题讨论的关键。
有了这样的抽像，一个程序，就可以使用比真实物理地址大得多的地址空间。
(拆东墙，补西墙，银行也是这样子做的)，甚至多个进程可以使用相同的地址。
内存寻址的三种模式
内存寻址的三种模型1. 地址的种类首先明确一下逻辑地址和线性地址这两个概念：1. 逻辑地址2. 线性地址3. 物理地址1.1 逻辑地址：逻辑地址是编译器生成的，我们使用在linux环境下，使用C语言指针时，指针的值就是逻辑地址。
对于每个进程而言，他们都有一样的进程地址空间，类似的逻辑地址，甚至很可能相同。
1.2 线性地址：线性地址是由分段机制将逻辑地址转化而来的，如果没有分段机制作用，那么程序的逻辑地址就是线性地址了。
1.3 物理地址物理地址是CPU在地址总线上发出的电平信号，要得到物理地址，必须要将逻辑地址经过分段，分页等机制转化而来。
2. 三种寻址模型x86体系结构下，使用的较多的内存寻址模型主要有三种：1. 实模式扁平模型real mode flat model2. 实模式分段模型real mode segment model3. 保护模式扁平模型protected mode flat model下面是对这三种模型的描述实模式和保护模式相对，实模式运行于20位地址总线，保护模式则启用了32位地址总线，地址使用的是虚拟地址，引入了描述符表；虽然二者都引入了段这样一个概念，但是实模式的段是64KB固定大小，只有16KB个不同的段，CS,DS等存储的是段的序号（想想为什么？）。
保护模式则引入了GDT和LDT段描述符表的数据结构来定义每个段。
扁平模型和分段模型相对，区别在于程序的线性地址是共享一个地址空间还是需要分成多个段，即为多个程序同时运行在同一个CS，DS的范围内还是每个程序都拥有自己的CS，DS：前者(flat)指令的逻辑地址要形成线性地址，不需要切换CS，DS；后者的逻辑地址，必须要经过段选择子去查找段描述符，切换CS，DS，才能形成线性地址。
3. 实模式扁平模型该模式只有在386及更高的处理器中才能出现！80386的实模式，就是指CPU可用的地址线只有20位，能寻址0~1MB的地址空间。
操作系统-存储管理（4）段页式虚拟存储
操作系统-存储管理（4）段页式虚拟存储物理地址：⼜称绝对地址，即程序执⾏所使⽤的地址空间（处理器执⾏指令时按照物理地址进⾏）逻辑地址：⼜称相对地址，即⽤户编程所使⽤的地址空间，从0开始编号，有两种形式：⼀维逻辑地址（地址）⼆维逻辑地址（段号:段内地址）主存储器空间的分配与去配：分配：进程装⼊主存时，存储管理软件进⾏具体的主存分配操作，并设置⼀个表格记录主存空间的分配情况去配：当某个进程撤离或主动归还主存资源时，存储管理软件要收回它所占⽤的全部或者部分存储空间，调整主存分配表信息主存储器空间的共享：多个进程共享主存储器资源：多道程序设计技术使若⼲个程序同时进⼊主存储器，各⾃占⽤⼀定数量的存储空间，共同使⽤⼀个主存储器多个进程共享主存储器的某些区域：若⼲个协作进程有共同的主存程序块或者主存数据块多道程序设计需要复⽤主存：按照分区复⽤：主存划分为多个固定/可变尺⼨的分区，⼀个程序/程序段占⽤⼀个分区按照页架复⽤：主存划分成多个固定⼤⼩的页架，⼀个程序/程序段占⽤多个页架装载程序/加载器（loader）把可执⾏程序装⼊内存的⽅式有：绝对装载可重定位装载动态运⾏时装载地址转换：⼜称重定位，即把可执⾏程序逻辑地址转换成绝对地址，可分为：静态地址重定位：由装载程序实现装载代码模块的加载和地址转换（⽆需硬件⽀持），把它装⼊分配给进程的内存指定区域，其中所有指令代码和数据的逻辑地址在执⾏前⼀次全部修改为内存物理地址。
早期单任务单⽤户OS使⽤。
动态地址重地位：由装载程序实现装载代码模块的加载，把它装⼊进程的内存在指定区域，但对链接程序处理过的应⽤程序逻辑地址不做修改，程序内存起始地址被置⼊重定位寄存器（基址寄存器）。
程序执⾏过程中每当CPU访问程序和数据引⽤内存地址时，由硬件地址转换机构截取此逻辑地址并加上重定位寄存器的值。
运⾏时链接地址重定位存储保护：为避免主存中的多个进程相互⼲扰，必须对主存中的程序和数据进⾏保护。
实验2 地址解析协议ARP
1.掌握 ARP 协议的报文格式2.掌握 ARP 协议的工作原理3.理解 ARP 高速缓存的作用4.掌握 ARP 请求和应答的实现方法5.掌握 ARP 缓存表的维护过程2 学时该实验采用网络结构二物理地址是节点的地址，由它所在的局域网或者广域网定义。
物理地址包含在数据链路层的帧中。
物理地址是最低一级的地址。
物理地址的长度和格式是可变的，取决于具体的网络。
以太网使用写在网络接口卡(NIC)上的 6 字节的标识作为物理地址。
物理地址可以是单播地址 (一个接收者) 、多播地址 (一组接收者) 或者广播地址 (由网络中的所有主机接收) 。
有些网络不支持多播或者广播地址，当需要把帧发送给一组主机或者所有主机时，多播地址或者广播地址就需要用单播地址来摹拟。
在互联网的环境中仅使用物理地址是不合适的，因为不同网络可以使用不同的地址格式。
因此，需要一种通用的编址系统，用来惟一地标识每一台主机，而不管底层使用什么样的物理网络。
逻辑地址就是为此目的而设计的。
目前 Internet 上的逻辑地址是 32 位地址，通常称为 IP 地址，可以用来标识连接在 Internet 上的每一台主机。
在 Internet 上没有两个主机具有同样的 IP 地址。
逻辑地址可以是单播地址、多播地址和广播地址。
其中广播地址有一些局限性。
在实验三中将详细介绍这三种类型的地址。
Internet 是由各种各样的物理网络通过使用诸如路由器之类的设备连接在一起组成的。
主机发送一个数据包到另一台主机时可能要经过多种不同的物理网络。
主机和路由器都是在网络层通过逻辑地址来识别的，这个地址是在全世界范围内是惟一的。
然而，数据包是通过物理网络传递的。
在物理网络中，主机和路由器通过其物理地址来识别的，其范围限于本地网络中。
物理地址和逻辑地址是两种不同的标识符。
这就意味着将一个数据包传递到一个主机或者路由器需要进行两级寻址：逻辑地址和物理地址。
需要能将一个逻辑地址映射到相应的物理地址。
名词解释2
1、物理地址：内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。
2、逻辑地址:用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为逻辑地址。
3、逻辑地址空间：由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。
4、内存空间：由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称为内存空间。
5、重定位：把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。
6、静态重定位：把目标程序装入内存时所进行的重定位。
7、动态重定位：在程序执行期间，每次访问内存之前进行的重定位。
8、碎片：在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称做碎片。
9、紧缩：移动某些已分配区的内容，使所有作业的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩。
10、可重定位地址：当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。
11、文件：是被命名的相关信息的集合体，它通常存放在外存上，可作为一个独立的单位存放并实施相应的操作。
12、文件系统：操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施，它实现文件的共享和保护，方便用户“按名存取”13、目录项：为了加快对文件的检索，把文件控制块集中在一起进行管理。
这种文件控制块的有序集合称为文件目录。
文件控制块也是其中的目录项。
14、目录文件：全由目录项构成的文件称为目录文件。
15、路径：在树形目录结构中，从根出发经由所需子目录到达指定文件的通路。
16、当前目录：为了节省文件检索的时间，每个用户可以指定一个目录作为当前的工作目录，以后访问文件时，就从这个目录开始向下顺序检索。
这个目录称为当前目录。
17、文件的共享：是指系统允许多个用户共同使用某个或者某些文件。
18、中断：指CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应，CPU暂时正在执行的程序，保留现场后自动地转去执行相应的处理程序，处理完改事件后，如被中断进程的优先级最高，则返回断点继续执行被“打断”的程序。
19、中断源---引起中断的事件或发出中断请求的来源称为中断源。
逻辑地址与物理地址
逻辑地址与物理地址物理地址是外部连接使用的、唯一的，它是“与地址总线相对应”；而逻辑地址是内部和编程使用的、并不唯一。
在内存中的实际地址就是所谓的“物理地址”，而逻辑地址就是逻辑段管理内存而形成的。
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（偏移地址），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），逻辑地址也就是在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）。
8086体系的CPU一开始是20根地址线, 寻址寄存器是16位, 16位的寄存器可以访问64K的地址空间, 如果程序要想访问大于64K的内存, 就要把内存分段, 每段64K, 用段地址+偏移量的方法来访问。
386CPU出来之后, 采用了32条地址线, 地址寄存器也扩为32位, 这样就可以不用分段了, 直接用一个地址寄存器来线性访问4G的内存了. 这就叫平面模式.将逻辑地址中的段地址左移4位，加上偏移地址就得到20位物理地址。
这里左移的4位是二进制位；如果用十六进制表达地址就是左移一位。
左移4位还可以表达为乘以16，即：段地址×16＋偏移地址。
同一个物理地址可以对应多个逻辑地址形式。
所以物理地址转换为逻辑地址，需要明确段基地址或偏移地址，然后同上原则确定另一个地址。
逻辑地址1460H : 0100H 或1380H : 0900H物理地址14700H于是，对于主存14700H单元，我们可以描述为在1460H（或1380H）段的0100H（或0900H）单元，或者说主存1460H : 0100H（或1380H : 0900H）单元。
存储单元的地址可以用段基值和段内偏移量来表示,段基值确定它所在的段居于整个存储空间的位置,偏移量确定它在段内的位置,这种地址表示方式称为逻辑地址。
什么是物理地址 逻辑地址
什么是物理地址逻辑地址网络中的地址分为物理地址和逻辑地址两类,与网络层的IP地址传输层的端口号以及应用层的用户名相比较,局域望网的MAC层地址是由硬件来处理的,叫做物理地址或硬件地址.IP地址传输层的端口号以及应用层的用户名是逻辑地址一由软件处理.我认为你说的MAC地址应该就是物理地址.大多数局域网通过为网卡分配一个硬件地址来标识一个联网的计算机或其他设备.所谓物理地址是指固化在网卡EPROM中的地址,这个地址应该保证在全网是唯一的.IEEE注册委员会为每一个生产厂商分配物理地址的前三字节,即公司标识.后面三字节由厂商自行分配.即一个厂商获得一个前三字节的地址可以生产的网卡数量是16777216块.即一块网卡对应一个物理地址.也就是说对应物理地址的前三字节可以知道他的生产厂商.如果固化在网卡中的地址为002514895423,那么这块网卡插到主机A中,主机A的地址就是002514895423,不管主机A是连接在局域网1上还是在局域网2上,也不管这台计算机移到什么位置,主机A的物理地址就是002514895423 .它是不变的,而且不会和世界上任何一台计算机相同.当主机A发送一帧时,网卡执行发送程序时,直接将这个地址作为源地址写入该帧.当主机A接收一帧时,直接将这个地址与接收帧目的地址比较,以决定是否接收.物理地址MAC（Media Access Control, 介质访问控制）地址是识别LAN（局域网）节点的标识。
网卡的物理地址通常是由网卡生产厂家烧入网卡的EPROM（一种闪存芯片，通常可以通过程序擦写），它存储的是传输数据时真正赖以标识发出数据的电脑和接收数据的主机的地址。
也就是说，在网络底层的物理传输过程中，是通过物理地址来识别主机的，它一般也是全球唯一的。
比如，著名的以太网卡，其物理地址是48bit（比特位）的整数，如：44-45-53-54-00-00,以机器可读的方式存入主机接口中。
以太网地址管理机构（IEEE）将以太网地址，也就是48比特的不同组合，分为若干独立的连续地址组，生产以太网网卡的厂家就购买其中一组，具体生产时，逐个将唯一地址赋予以太网卡。
简答题和名词解释
名词解释1.原语：它是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序，为保证其操作的正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。
2.设备独立性：指用户设备独立于所使用的具体物理设备。
即在用户程序中要执行I/O操作时，只需用逻辑设备名提出I/O请求，而不必局限于某特定的物理设备。
3.文件的逻辑结构：又称为文件逻辑组织，是指从用户观点看到的文件组织形式。
它可分为两类：记录式文件结构，由若干相关的记录构成；流式文件结构，由字符流构成。
4.树形结构目录：利用树形结构的形式，描述各目录之间的关系。
5.操作系统：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序的集合。
6.位示图：它是利用一个向量来描述自由块使用情况的一张表。
7.置换策略：虚拟式存储管理中的一种策略。
用于确定应选择内存中的哪一页(段) 换出到磁盘对换区，以便腾出内存8.用户接口：操作系统提供给用户和编程人员的界面和接口。
包括程序接口、命令行方式和图形用户界面。
9. 死锁：指多个进程因竞争资源二造成的一种僵局，若无外力的作用，这些进程将永远不能再向前推进。
10.文件系统:OS中负责管理和存取文件信息的软件机构。
11.进程:进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位。
13.链接文件逻辑文件中的不同记录可以存储在离散的磁盘块中。
每个盘块中都设置了一个指向下一个盘块的链接指针，用这些指针可将一个文件中的所有盘块拉成一条链，而在文件控制块中的“文件地址指针”便指向存放该文件的第一个盘块的编号。
14.快表采用联想存储器加快查表速度 ,在地址变换机构中，加入一个高速，小容量、具有并行查询能力的联想存储器，构成快表,存放正运行的作业的当前页号和块号。
16．文件目录为了项用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，(亦可包含文件属性)进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。
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8086/8088系统中存储器的逻辑地址和物理地址之间有什么关系
逻辑地址即是思维性的表示，由于8086的寄存器最大为16位，因此地址在寄存器中按16位大小存放，由段地址和偏移地址联合表示的地址类型叫逻辑地址，例如2000H：1000H，这里的2000H表示段的起始地址，即段地址，而1000H则表示偏移地址，表示逻辑地址时总是书写成段地址：偏移地址。
物理地址即是真实存在的唯一地址，是指的内存中各个单元的单元号，由8086有20条地址线，因此可寻址2的20次方，按2进制位表示规则，即有20位，这个就是物理地址。
物理地址因为超过了寄存器大小（16位）因此无法直接存放，需要合成，公式为物理地址=段地址×10H+偏移地址，公式中的数据可从逻辑地址获得。
逻辑地址是16位的，因此范围是2的16次方，即64K。
物理地址是20位的，因此范围是2的20次方，即1M。