逻辑地址 和 物理地址

这是操作系统和计算机体系结构中的核心概念，理解 逻辑地址 和 物理地址 是掌握虚拟内存、进程隔离、内存管理的基础。

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一句话区分

• 逻辑地址（Logical Address）：程序运行时看到的地址，由 CPU 生成。
• 物理地址（Physical Address）：内存芯片实际使用的地址，用来访问真实的内存单元。

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详细解释

一、逻辑地址（也叫虚拟地址）

• 是程序在运行时使用的地址，由 CPU 在执行指令时生成。
• 它并不直接对应实际内存中的物理单元。
• 程序员写代码时看到的地址（如变量地址 0x8048000）就是逻辑地址。
• 通过 MMU（内存管理单元） 或操作系统进行转换，才能访问内存。

📌 逻辑地址 ≠ 物理地址，操作系统会将逻辑地址映射到物理地址。

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二、物理地址

• 是内存硬件上的实际地址，如内存条第 1000000 个字节。
• 由硬件（MMU）结合操作系统页表来从逻辑地址计算得出。
• 是真实存在的、用于寻址 DRAM 的地址。

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三、逻辑地址到物理地址的转换过程（简化）

CPU 发出逻辑地址（虚拟地址） 
   ↓
MMU 查找页表（由操作系统维护）
   ↓
将逻辑地址转换为物理地址
   ↓
访问内存中的真实位置

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四、举例说明

假设你有如下代码：

int a = 10;

• 在程序中 &a = 0x00401000（逻辑地址）

• 操作系统建立了虚拟内存映射后：

  • 0x00401000 → 0xA0001000（物理地址）

• 真实访问内存的是 0xA0001000

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五、总结对比

项目	逻辑地址（虚拟地址）	物理地址
谁生成	CPU 在运行时	操作系统 + MMU 映射得到
谁使用	程序员 / 编程语言	内存控制器 / 硬件访问
是否连续	对程序员是连续的	实际可能是分散的
是否受保护	是，操作系统隔离不同进程	否，直接访问物理硬件

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拓展阅读（可选）

• 逻辑地址与线性地址（x86 分段机制下）
• 虚拟内存分页机制（页表、多级页表、TLB）
• mmap、brk 如何映射逻辑地址
• Nginx、Java 中如何利用虚拟内存