物理地址與虛擬地址怎么轉(zhuǎn)換

　　MAC(Media Access Control或者M(jìn)edium Access Control)地址，意譯為媒體訪問控制，或稱為物理地址、硬件地址，用來定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。今天學(xué)習(xí)啦小編給大家介紹一下物理地址虛擬地址轉(zhuǎn)換。供大家參考!

　　物理地址虛擬地址轉(zhuǎn)換參考如下

　　物理地址按照頁來分配成很多不同的頁，每個頁有頁號

　　有的頁里存放的是頁表，有的頁里存放的是可以寫的內(nèi)存

　　每個頁的大小是4KB，32位機(jī)器有2^32個地址

　　因此有2^32/2^21=2^20個頁號，即2的20次方個虛擬頁

　　物理地址也按照4K來分，但是物理地址一般沒有4G大小

　　|*****4K*****| 第0項(xiàng)

　　|*****4K*****| 第1項(xiàng)

　　|*****4K*****| 第2項(xiàng)

　　|*****4K*****| 第3項(xiàng)

　　|*****4K*****| 第4項(xiàng)

　　...

　　......

　　ARM的虛擬地址和物理地址的轉(zhuǎn)換

　　比如按照10 10 12來劃分

　　10位 10位 12位

　　|0000000010| - |0000000010| - |00000000010|

　　| 2 | | 2 | | 2 |

　　按照劃分，首先虛擬地址向右便宜22位的到，第一級(首級)頁表項(xiàng)

　　為數(shù)值2.

　　然后根據(jù)全局唯一的地址，即首級頁表的存放地址，這部分是連續(xù)的。

　　比如地址是第0XFF00 00FF

　　則可以得到第一級頁表內(nèi)存放的內(nèi)容：

　　即讀取0XFF00 00FF + 2*4k這個物理地址中的內(nèi)容，其中分為12bit+20bit

　　后面20bit表示了第二級頁表所在的物理頁,為什么用20bit，因?yàn)橐还灿?0bit

　　個物理頁，比如得到的值是3，則這個第二級頁表的的物理地址是4k*3，然后

　　看第二個10位，即二級頁表的頁內(nèi)便宜，得到的是2，則可以得到第二級頁表的

　　物理得只是4k*3 + 2，然后讀取(4k * 3) + 2中的值，32位，其中20位表示了

　　第三級頁表的物理地址，比如是0x0000 FF00，然后讀取后12位的值，即2

　　則得到在第0x0000 ff00這個頁表中的第2位，從而得到物理地址。

　　頁表最多占用多少內(nèi)存?

　　2^10個32位 2^10個32位 + 2^12個32位

　　即2^11 + 2^12 = 2kb + 4kb = 6kb

　　如果不采用2級頁表的話

　　那么有2^20次方個頁表項(xiàng)，需要2^20次方個32位，即2^10kb=2MB

　　2MB也不是很大，可是在linux下，每個進(jìn)程有自己的獨(dú)立頁表，

　　那每個進(jìn)程一上來就分配2MB，這樣的開銷很大。

　　因此多級頁表，主要是靈活，而且節(jié)省空間，每個32bit中有12bit的狀態(tài)位

　　表示了頁表的各種狀態(tài)。

　　已知一個虛擬地址0x01AF5518, 則轉(zhuǎn)換的過程如下:

　　注意: *這里討論的以Windows下普通模式分頁的情況, 也就是2級頁表的情況*

　　1.首先把虛擬地址拆分成3個部分(低12位, 中10位, 高10位), 換成2進(jìn)制如下:

　　-> 0000 0001 1010 1111 0101 0101 0001 1000

　　按照10, 10, 12的位數(shù)重新排列后

　　-> (頁目錄索引)00 000 00110, (頁表項(xiàng)索引)10 1111 0101, (偏移)0101 0001 1000

　　換算成十六進(jìn)制后可以得到如下結(jié)果

　　頁目錄索引 = 6, 頁表項(xiàng)索引 = 0x2f5 , 偏移 = 0x518

　　2. 根據(jù)當(dāng)前的CR3寄存器中的物理地址定位頁目錄表基址

　　Cr3中存放的是物理地址, 這個物理地址指向進(jìn)程的頁目錄表基址, 由此可以得到

　　頁目錄表基址(PDE) = Cr3 = 0xAA0E5000

　　3. 計(jì)算頁表項(xiàng)的地址

　　頁表地址存放在頁目錄表(PDE)中的第6個項(xiàng)目中, 也就是

　　[0xAA0E5000 + 4 * 6] = [0xAA0E5018] = 0x3D955867, 其中0x00000867為該頁表屬性值, PTE = 0x3D955000

　　3. 計(jì)算頁面物理地址

　　我們要找的頁面在這個頁表中的第0x2f5項(xiàng), 所以虛擬地址所在的頁的物理地址為

　　[0x3D955000 + 0x2f5 * 4] = [0x3D955BD4] =

　　假設(shè)[0x3D955BD4] = 0x7095e847, 頁面的物理地址 x0x7095e000, 0x00000847表示的是頁面屬性

　　4. 計(jì)算最終的物理地址

　　由虛擬地址分離的偏移可以計(jì)算出最終的物理地址為

　　0x7095E000 + 0x00000518 = 0x7095E518.

　　學(xué)習(xí)啦小編介紹了物理地址虛擬地址轉(zhuǎn)換的相關(guān)知識，希望你喜歡。