linux物理地址 虚拟地址，Linux模拟器

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浅谈虚拟地址转换成物理地址(值得收藏)

讲解Linux虚拟地址转换成物理地址的过程

在Linux进程运行时，CPU通过MMU（内存管理单元）将虚拟地址转换为物理地址进行内存访问。地址转换分为两部分：分段和分页。分段机制将进程代码、数据、栈分在不同虚拟地址段上，避免进程间互相影响。分段前的逻辑地址由段选择符和段内偏移量组成，经过段描述符表查找后得到线性地址（虚拟地址）。Linux在实际应用中简化了分段机制，所有段指向相同地址范围，逻辑地址与线性地址数值相同。重点在于分页，即线性地址到物理地址的转换。

Linux使用4级页表模型：PGD（页全局目录）、PUD（页上级目录）、PMD（页中间目录）和PT（页表）。针对不同体系结构，某些页表可能未使用，线性地址部分索引大小相应改变。例如，32位系统使用两级页表，线性地址中页目录项置为1以避免跳过未使用的目录。

线性地址由4级页表结构划分，共48位，每级页表索引占9位，页内偏移占12位，剩余高位保留扩展。页面大小为4kb，每个页表项8位，可映射256TB空间。在4.15内核中，增加了p4d页目录，但目前未使用。

CR3寄存器保存当前进程的页全局目录地址，用于寻页。内核创建进程时为它分配页全局目录，并通过task_struct和mm_struct结构找到页全局目录的物理地址，填充到CR3寄存器完成页表切换。

理解这一过程后，可以通过内核模块实现虚拟地址到物理地址的转换。该模块申请页面，按照寻页步骤查询各级页目录，最终找到物理地址。通过内核函数实现MMU单元寻页过程模拟。

总结，Linux通过MMU机制实现虚拟到物理地址转换，涉及分段、分页和页表结构。通过理解这一机制，可以进一步探索Linux内存管理细节，并在实际应用中利用内核功能进行地址转换。

“线性地址,逻辑地址,虚拟地址,物理地址”分别是什么意思

逻辑地址（Logical Address）是指由程式产生的和段相关的偏移地址部分。例如，你在进行C语言指针编程中，能读取指针变量本身值(&操作)，实际上这个值就是逻辑地址，他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保护模式下程式执行代码段限长内的偏移地址（假定代码段、数据段如果完全相同）。应用程式员仅需和逻辑地址打交道，而分段和分页机制对你来说是完全透明的，仅由系统编程人员涉及。应用程式员虽然自己能直接操作内存，那也只能在操作系统给你分配的内存段操作。

linux 虚拟地址,到底怎么理解

linux的虚拟地址分为物理地址和虚拟地址。

Linux系统中的物理存储空间和虚拟存储空间的地址范围分别都是从0x00000000到0xFFFFFFFF，共4GB。

1、物理地址

Linux的物理存储空间布局与处理器相关，详细情况可以从处理器用户手册的存储空间分布表（memory map）相关章节中查到，我这里只列出以下几点注意事项：

1）最大node号n不能大于MAX_NUMNODES-1。

2）MAX_NUMNODES表示系统支持的最多node数。在ARM系统中，Sharp芯片最多支持16个nodes，其他芯片最多支持4个nodes。

3）numnodes是当前系统中实际的内存node数。

4）在不支持CONFIG_DISCONTIGMEM选项的系统中，只有一个内存node。 5）最大bank号m不能大于NR_BANKS-1。

6）NR_BANKS表示系统中支持的最大内存bank数，一般等于处理器的RAM片选数。ARM系统中，Sharp芯片最多支持16个banks，其他芯片最多支持8个banks。

2、虚拟存储空间布局

在支持MMU的系统中，当系统做完硬件初始化后就使能MMU功能，这样整个系统就运行在虚拟存储空间中，实现虚拟存储空间到物理存储空间映射功能的是处理器的MMU，而虚拟存储空间与5路存储空间的映射关系则是由Linux内核来管理的。32位系统中物理存储空间占4GB空间，虚拟存储空间同样占4GB空间，Linux把物理空间中实际存在的远远小于4GB的内存空间映射到整个4GB虚拟存储空间中除映射I/O空间之外的全部空间，所以虚拟内存空间远远大于物理内存空间，这就说同一块物理内存可能映射到多处虚拟内存地址空间。