Nøkkelforskjellen mellom logisk adresse og fysisk adresse er at CPU genererer logisk adresse under programkjøring, mens den fysiske adressen er en plassering i minneenheten.
Forenklet sett genererer CPU den logiske adressen eller den virtuelle adressen. Fra perspektivet til et program som kjører, ser det ut til at et element befinner seg på adressen gitt av den logiske adressen. Minneenheten observerer den fysiske adressen. Dessuten tillater den tilgang til en bestemt minnecelle i hovedminnet med databussen.
Hva er logisk adresse?
CPU genererer logisk adresse. Fra perspektivet til et program som kjører, ser det ut til at et element befinner seg på adressen gitt av den logiske adressen. Applikasjonsprogrammer som kjører på datamaskinen ser ikke de fysiske adressene. De jobber alltid med de logiske adressene. Det logiske adresserommet er settet med logiske adresser et program genererer. Det er nødvendig å kartlegge de logiske adressene til fysiske adresser før du bruker dem. Maskinvareenheten Memory Management Unit (MMU) håndterer denne kartleggingsprosessen.
MMU-kartleggingsskjemaer
MMU følger flere kartleggingsopplegg. I det enkleste kartleggingsskjemaet legges verdien i flytteregisteret til hver logiske adresse produsert av applikasjonsprogrammer før de sendes til minnet. Det er også noen andre komplekse metoder for å generere kartleggingen. Adressebinding (dvs. allokering av instruksjoner og data til minneadresser) kan skje på tre forskjellige tidspunkter.
Figur 01: Logisk og fysisk adresse
For det første kan det skje i kompileringstiden hvis de faktiske minneplasseringene er kjent på forhånd, og dette vil generere den absolutte koden i kompileringstiden. Det kan også skje ved lastetid hvis minneplasseringene ikke er kjent på forhånd. For dette må re-lokaliserbar kode genereres på kompileringstidspunktet. Videre kan adressebinding skje på utførelsestidspunktet. Dette krever maskinvarestøtte for adressekartlegging. Ved kompileringstid og lastetid adressebinding er logiske og fysiske adresser de samme. Men denne prosedyren er annerledes når adressebinding skjer i utførelsestiden.
Hva er fysisk adresse?
Minneenheten observerer den fysiske adressen eller den virkelige adressen. Den lar databussen få tilgang til en bestemt minnecelle i hovedminnet. MMU tilordner den logiske adressen til fysisk adresse. For eksempel, ved å bruke det enkleste kartleggingsskjemaet, som legger til flytteregisteret (anta at verdien i registeret er y) til den logiske adressen, vil en logisk adresse fra 0 til x kartlegges til et fysisk adresseområde y til x+ y.
Videre kalles dette også det fysiske adresserommet til det programmet. Alle de logiske adressene må tilordnes fysiske adresser før de kan brukes.
Hva er forskjellen mellom logisk adresse og fysisk adresse?
Logisk adresse vs fysisk adresse |
|
| Logisk adresse er adressen der et element ser ut til å ligge fra perspektivet til et kjørende applikasjonsprogram. | Fysisk adresse er en minneadresse som er representert i form av et binært tall på adressebusskretsen for å gjøre det mulig for databussen å få tilgang til en bestemt lagringscelle i hovedminnet, eller et minneregister som er kartlagt I /O-enhet. |
| Synlighet | |
| Brukeren kan se den logiske adressen til et program. | Brukeren kan ikke se den fysiske adressen til programmet. |
| Generasjonsmetode | |
| CPU genererer den logiske adressen. | MMU beregner den fysiske adressen. |
| Tilgjengelighet | |
| Brukeren kan bruke den logiske adressen for å få tilgang til den fysiske adressen. | Brukeren har ikke direkte tilgang til fysisk adresse. |
Sammendrag – logisk adresse vs fysisk adresse
Forskjellen mellom logisk adresse og fysisk adresse er at CPU genererer logisk adresse når programmet kjøres, mens den fysiske adressen er en plassering i minneenheten. Alle de logiske adressene må tilordnes fysiske adresser før MMU kan bruke dem. Fysiske og logiske adresser er de samme når du bruker kompileringstids- og lastetidsadressebinding, men de er forskjellige når du bruker adressebinding for utførelsestid.
