内存管理中的三种地址

一、逻辑地址（有时也称虚拟地址）
　　逻辑地址（Logical Address） 是指由程序产生的与段相关的偏移地址部分。
比如在C语言指针编程中，能够读取指针变量本身值(&操作)。实际上这个值就是逻辑地址，它是相对于当前进程数据段的地址，和绝对物理地址无关。
　　仅仅有在Intel处理器的实模式下，逻辑地址才和物理地址相等（由于实模式没有分段或分页机制，CPU不进行自己主动地址转换）。逻辑地址也就是在Intel 处理器的保护模式下，程序执行代码段限长内的偏移地址（假定代码段、数据段全然一样）。
　　CPU启动保护模式后，程序执行在虚拟地址空间中。注意，并非全部的“程序”都是执行在虚拟地址中。
CPU在启动的时候是执行在实模式的。Bootloader以及内核在初始化页表之前并不使用虚拟地址，而是直接使用物理地址的。
　　应用程序仅需与逻辑地址打交道，而分段和分页机制仅系统编程涉及，应用程序尽管能够直接操作内存。可是也仅仅能在操作系统分配的内存段中操作。
注：
实模式：指寻址採用和8086同样的16位段和偏移量。最大寻址空间1MB（20根地址总线寻址），最大分段64KB（寄存器为16位）。能够使用32位指令，32位的x86 CPU用做快速的8086。
保护模式：寻址採用32位段和偏移量，最大寻址空间4GB，最大分段4GB (Pentium Pre及以后为64GB)。在保护模式下CPU能够进入虚拟8086方式，这是在保护模式下的实模式程序执行环境。
二、线性地址
　　线性地址（Linear Address）是逻辑地址到物理地址转换的中间层。
程序代码经编译后会产生逻辑地址，或者说是段中的偏移地址，加上对应段的基地址就生成了一个线性地址。
　　若启用了分页机制，则线性地址会再此转换产生一个物理地址。
若没有启用分页机制。则线性地址就是物理地址。Intel 80386的线性地址空间容量为4G（2的32次方，即32根地址总线寻址）。
三、物理地址
　　物理地址（Physical Address）是指出如今CPU外部地址总线上的寻址物理内存的地址信号，是地址变换的终于地址。若启用了分页机制，则线性地址会使用页文件夹和页表中的项转换为物理地址。
若没有启用分页机制。则线性地址直接就是物理地址。
四、虚拟内存
　　虚拟内存（Virtual Memory）是指计算机呈现出比实际拥有的内存大得多的内存量。因此它同意程序猿编写并执行比实际系统拥有的内存大得多的程序。这使得很多大型项目也能够在具有有限内存资源的系统上实现。一个非常恰当的比喻是：你不须要非常长的轨道就能够让使列火车从上海开到北京，仅仅须要比較长的两段铁轨（比方说3公里）就能够完毕这个任务。採取的方法是把后面执行过的的铁轨立马铺到火车的前面，仅仅要操作的足够快列车就能像在一条完整的轨道上执行一样。这也就是虚拟内存管理须要完毕的任务。在Linux 0.11内核中，为每一个“程序”（进程）都划分了总容量为64MB的虚拟内存空间。因此程序的逻辑地址范围是0x0000000到0x4000000。
　　有时我们也把逻辑地址称为虚拟地址，由于与虚拟内存空间的概念类似，逻辑地址也是与实际物理内存容量无关的。
逻辑地址与物理地址的“差距”是0xC0000000。是由于虚拟地址->线性地址->物理地址的映射正好差这个值，这个值是由操作系统指定的。