操作系统面试题, 什么是物理地址,什么是逻辑地址?

Step 1

Q:: 什么是物理地址？

A:: 物理地址是指计算机内存中实际的硬件地址，用于标识特定的内存位置。它是CPU通过内存管理单元（MMU）将逻辑地址转换为硬件可以直接访问的地址。物理地址与内存的实际硬件布局相关，通常只有操作系统内核或硬件控制器可以直接访问。

Step 2

Q:: 什么是逻辑地址？

A:: 逻辑地址（或虚拟地址）是程序员在编写应用程序时使用的地址。这些地址并不直接对应物理内存中的位置，而是由操作系统的内存管理单元（MMU）将其映射到物理地址。逻辑地址使得应用程序可以在不用关心内存的物理布局的情况下进行内存访问。

Step 3

Q:: 物理地址和逻辑地址之间的关系是什么？

A:: 逻辑地址通过内存管理单元（MMU）被转换为物理地址。这个转换过程涉及地址映射表，例如页表。MMU使用页表将每一个逻辑地址转换为相应的物理地址，从而实现内存访问的抽象和管理。

Step 4

Q:: 为什么操作系统要使用逻辑地址？

A:: 使用逻辑地址可以提高系统的内存管理效率和安全性。逻辑地址允许操作系统实现内存的虚拟化，使得多个程序可以共享同一块物理内存，而不互相干扰。它还可以帮助操作系统隔离不同进程的内存空间，防止内存泄漏和恶意软件攻击。

Step 5

Q:: 页表是什么？它在地址转换中的作用是什么？

A:: 页表是内存管理单元（MMU）使用的一种数据结构，用于将逻辑地址映射到物理地址。页表将逻辑地址的每一页与相应的物理内存页关联起来，从而使得内存访问时可以正确地从逻辑地址转换为物理地址。