Логический адрес против физического адреса: разница и сравнение

В операционной системе управление памятью и огромными объемами данных являются их основной функциональностью. Таким образом, каждому конкретному элементу присвоены адреса, которые действуют как место жительства для определенного типа данных.

Это помогает операционной системе правильно обрабатывать и управлять данными. Двумя наиболее популярными адресами являются логический адрес и физический адрес.

Хотя эти адреса взаимосвязаны друг с другом, они отличаются друг от друга в определенных точках.

Основные выводы

1. ЦП генерирует логические адреса и представляет расположение виртуальной памяти программы.
2. Физические адреса соответствуют фактическим ячейкам памяти в оборудовании компьютера.
3. Трансляция адресов происходит между логическими и физическими адресами, управляемая блоком управления памятью (MMU).

Логический адрес против физического адреса

Разница между логическим адресом и адресом давления заключается в том, что логический адрес не существует в действительности, тогда как физический адрес существует в действительности. Логический адрес должен быть сопоставлен с соответствующим физическим адресом. Более того, ответственность за генерацию логических адресов лежит на ЦП. Но ответственность за генерацию логических адресов лежит на MMU.

Логический адрес — это виртуальная позиция, на которую ссылаются при расположении позиций других компонентов системы. При использовании надлежащих методов привязки он используется для идентификации физических адресов.

Адресное пространство, выделенное для всех логических адресов, известно как логическое адресное пространство. Из-за своего виртуального существования он виден и доступен для просмотра пользователю. 

Физический адрес — это реальный адрес, присвоенный любому конкретному элементу в ячейке хранения. Он записан в двоичной форме и, таким образом, помогает шине данных идентифицировать и получить доступ к конкретной ячейке памяти.

Поскольку он генерируется и управляется MMU, он остается постоянным и неизменным после перезагрузки системы. Более того, он не виден пользователям.

Адресное пространство, выделенное для всех физических адресов, называется физическим адресным пространством.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	Логический адрес	Physical Address
Определение и существование	Логический адрес относится к виртуальному адресу, где положение элемента предполагается с точки зрения существующей программы/приложения. Он виртуален и не имеет реального существования.	Физический адрес — это реальный адрес или фактическая ячейка памяти, присутствующая в схеме адресной шины. Он имеет реальную ценность в памяти.
Адресное пространство	Все логические адреса хранятся в общем пространстве, известном как логическое адресное пространство.	Все физические адреса хранятся в общем пространстве, известном как физическое адресное пространство.
Источник генерации	ЦП отвечает за генерацию логического адреса.	MMU отвечает за генерацию физических адресов.
Видимость для пользователя	Логический адрес, хотя и является виртуальным, доступен для просмотра и виден пользователю.	Несмотря на то, что это реальный адрес, физический адрес не виден пользователю.
Эффект перезагрузки	Логический адрес теряется и не может быть восстановлен при перезагрузке системы.	Перезагрузка системы никак не влияет на физический адрес.

Что такое логический адрес?

Логический адрес — это виртуальный адрес, где положение элемента предполагается с точки зрения преобладающей программы/приложения.

Поскольку это виртуальная позиция, она используется для определения позиций других вещей в системе. MMU использует различные методы привязки для выбора логических адресов, соответствующих соответствующим физическим адресам.

Поскольку процесс генерации логических адресов из ЦП начинается с 0, диапазон логических адресов начинается с 0 и расширяется до максимума. 

Таким образом, логический адрес становится полезным только тогда, когда физический адрес отображается с использованием некоторых методов привязки. Логический адрес виден пользователю.

Однако его существование виртуально и, таким образом, не имеет реального существования в памяти компьютера. Кроме того, логический адрес постоянно меняется в зависимости от системы и, таким образом, является переменным.

Кроме того, логический адрес, будучи переменным, меняется при перезагрузке системы. Перезагрузка системы стирает все логические адреса.

Все логические адреса хранятся в общем пространстве, известном как логическое адресное пространство. Пространство, занимаемое логическим адресом, должно быть меньше по сравнению с физическим адресом.

Это существенный чтобы он правильно помещался в основную память. 

Что такое физический адрес?

Физический адрес, также известный как двоичный адрес, относится к реальному адресу или фактической ячейке памяти, присутствующей в схеме адресной шины.

Он действует как ключ к любой ячейке хранения основной памяти, тем самым обеспечивая доступ к ней. Представление физических адресов происходит в двоичных числах. 

Физический адрес или реальный адрес, соответствующий определенному логическому адресу или виртуальному адресу, вычисляется, управляется и используется блоком управления памятью (MMU).

Пользователь обрабатывает виртуальный или логический адрес, который соответствует физическому адресу. Хотя пользователь имеет дело с логическими адресами, программе для выполнения требуются физические адреса.

Таким образом, отображение логического адреса в соответствующий физический адрес имеет важное значение. 

Видимость физического адреса, состоящего из физических адресов всех логических адресов, соответственно остается скрытой.

Таким образом, необходимость указателей для назначения физических адресов соответствующим логическим адресам становится решающей. При этом физический адрес остается неизменным благодаря его реальному существованию.

Даже после перезагрузки системы физический адрес остается без изменений. Методы привязки обоих этих адресов являются общими из-за их сходства во многих функциях.

Все физические адреса хранятся в общем пространстве, известном как физическое адресное пространство.

Основные различия между логическим адресом и физическим адресом

1. Логический адрес — это виртуальный адрес с существующими приложениями и программами, которые действуют как ссылка на положение элементов. Он виртуален и не имеет реального существования. Напротив, физический адрес является реальным адресом. Схема адресной шины имеет фактическую ячейку памяти, где хранится физический адрес.
2. Логическое адресное пространство — это общее пространство, в котором хранятся логические адреса. Но в физическом адресном пространстве хранятся все физические адреса.
3. CPU генерирует логические адреса. Но MMU генерирует физические адреса.
4. Логический адрес доступен для просмотра и виден пользователю. С другой стороны, физический адрес не виден пользователю.
5. Во время перезагрузки логический адрес теряется и не подлежит восстановлению. Наоборот, перезагрузка системы никоим образом не затрагивает физический адрес. 

Рекомендации

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9043680/
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6727105/

Последнее обновление: 11 июня 2023 г.