物理地址与虚拟地址怎么转换

　　MAC(Media Access Control或者Medium Access Control)地址，意译为媒体访问控制，或称为物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置。今天学习啦小编给大家介绍一下物理地址虚拟地址转换。供大家参考!

　　物理地址虚拟地址转换参考如下

　　物理地址按照页来分配成很多不同的页，每个页有页号

　　有的页里存放的是页表，有的页里存放的是可以写的内存

　　每个页的大小是4KB，32位机器有2^32个地址

　　因此有2^32/2^21=2^20个页号，即2的20次方个虚拟页

　　物理地址也按照4K来分，但是物理地址一般没有4G大小

　　|*****4K*****| 第0项

　　|*****4K*****| 第1项

　　|*****4K*****| 第2项

　　|*****4K*****| 第3项

　　|*****4K*****| 第4项

　　...

　　......

　　ARM的虚拟地址和物理地址的转换

　　比如按照10 10 12来划分

　　10位 10位 12位

　　|0000000010| - |0000000010| - |00000000010|

　　| 2 | | 2 | | 2 |

　　按照划分，首先虚拟地址向右便宜22位的到，第一级(首级)页表项

　　为数值2.

　　然后根据全局唯一的地址，即首级页表的存放地址，这部分是连续的。

　　比如地址是第0XFF00 00FF

　　则可以得到第一级页表内存放的内容：

　　即读取0XFF00 00FF + 2*4k这个物理地址中的内容，其中分为12bit+20bit

　　后面20bit表示了第二级页表所在的物理页,为什么用20bit，因为一共有20bit

　　个物理页，比如得到的值是3，则这个第二级页表的的物理地址是4k*3，然后

　　看第二个10位，即二级页表的页内便宜，得到的是2，则可以得到第二级页表的

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

　　第三级页表的物理地址，比如是0x0000 FF00，然后读取后12位的值，即2

　　则得到在第0x0000 ff00这个页表中的第2位，从而得到物理地址。

　　页表最多占用多少内存?

　　2^10个32位 2^10个32位 + 2^12个32位

　　即2^11 + 2^12 = 2kb + 4kb = 6kb

　　如果不采用2级页表的话

　　那么有2^20次方个页表项，需要2^20次方个32位，即2^10kb=2MB

　　2MB也不是很大，可是在linux下，每个进程有自己的独立页表，

　　那每个进程一上来就分配2MB，这样的开销很大。

　　因此多级页表，主要是灵活，而且节省空间，每个32bit中有12bit的状态位

　　表示了页表的各种状态。

　　已知一个虚拟地址0x01AF5518, 则转换的过程如下:

　　注意: *这里讨论的以Windows下普通模式分页的情况, 也就是2级页表的情况*

　　1.首先把虚拟地址拆分成3个部分(低12位, 中10位, 高10位), 换成2进制如下:

　　-> 0000 0001 1010 1111 0101 0101 0001 1000

　　按照10, 10, 12的位数重新排列后

　　-> (页目录索引)00 000 00110, (页表项索引)10 1111 0101, (偏移)0101 0001 1000

　　换算成十六进制后可以得到如下结果

　　页目录索引 = 6, 页表项索引 = 0x2f5 , 偏移 = 0x518

　　2. 根据当前的CR3寄存器中的物理地址定位页目录表基址

　　Cr3中存放的是物理地址, 这个物理地址指向进程的页目录表基址, 由此可以得到

　　页目录表基址(PDE) = Cr3 = 0xAA0E5000

　　3. 计算页表项的地址

　　页表地址存放在页目录表(PDE)中的第6个项目中, 也就是

　　[0xAA0E5000 + 4 * 6] = [0xAA0E5018] = 0x3D955867, 其中0x00000867为该页表属性值, PTE = 0x3D955000

　　3. 计算页面物理地址

　　我们要找的页面在这个页表中的第0x2f5项, 所以虚拟地址所在的页的物理地址为

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

　　假设[0x3D955BD4] = 0x7095e847, 页面的物理地址 x0x7095e000, 0x00000847表示的是页面属性

　　4. 计算最终的物理地址

　　由虚拟地址分离的偏移可以计算出最终的物理地址为

　　0x7095E000 + 0x00000518 = 0x7095E518.

　　学习啦小编介绍了物理地址虚拟地址转换的相关知识，希望你喜欢。