物理地址概述

在存储器里以字节为单位存储信息，为正确地存放或取得信息，每一个字节单元给以一个唯一的存储器地址，称为物理地址(Physical Address)，又叫实际地址或绝对地址。

地址从0开始编号，顺序地每次加1，因此存储器的物理地址空间是呈线性增长的。它是用二进制数来表示的，是无符号整数，书写格式为十六进制数。它是出现在CPU外部地址总线上的寻址物理内存的地址信号，是地址变换的最终结果。用于内存芯片级的单元寻址，与处理器和CPU连接的地址总线相对应。在计算机科学中，物理地址(英语：physical address)，也叫实地址(real address)、二进制地址(binary address)，它是在地址总线上，以电子形式存在的，使得数据总线可以访问主存的某个特定存储单元的内存地址。在和虚拟内存的计算机中，物理地址这个术语多用于区分虚拟地址。尤其是在使用内存管理单元(MMU)转换内存地址的计算机中，虚拟和物理地址分别指在经MMU转换之前和之后的地址。在计算机网络中，物理地址有时又是MAC地址的同义词。这个地址实际上是用于数据链路层，而不是如它名字所指的物理层上的。

在实地址方式下，物理地址是通过段地址乘以16加上偏移地址得到的。而16位的段地址乘以16等同于左移4位二进制位，这样变成20位的段基地址，最后段基地址加上段内偏移地址即可得到物理地址。20位物理地址计算方法如下：物理地址=段地址*16d+偏移地址。

根据计算机体系的不同，对内存的不对齐的访问对计算机的性能可能会有所损害。例如，像Intel 8086这种数据总线为16位的计算机，对偶数地址的访问会更有效率。在那种情况下，获取一个16位的值只要读一次内存以及在数据总线上传送一次数据。显然，如果那16位的值储存在奇数地址上，处理器实际上要读两次内存，即，一次用于读存储在低地址的部分，另一次读存储在高地址的部分;两次都要把读到的数据丢弃一半。

要保证多个应用程序同时处于内存中并且不互相影响，则需要解决两个问题：保护和重定位。我们来看一个原始的对前者的解决办法：给内存块标记上一个保护键，并且比较执行进程的键和其访问的每个内存字的保护键。然而，这种方法本身并没有解决后一个问题，虽然这个问题可以通过在程序被装载时重定位程序来解决，但这是一个缓慢且复杂的解决方法。一个更好的办法是创造一个新的内存抽象：地址空间。就像进程的概念创造了一类抽象的CPU以运行程序一样，地址空间为程序创造了一种抽象的内存。地址空间是一个进程可用于寻址内存的一套地址集合。每个进程都有一个自己的地址空间，并且这个地址空间独立于其他进程的地址空间(除了在一些特殊情况下进程需要共享它们的地址空间外)。地址空间的概念非常通用，并且在很多场合中出现。随着数量的增长，空间变得越来越不够用了，从而导致需要使用更多位数。地址空间可以不是数字的。互联网域名也是地址空间。这个地址空间是由所有包含2~63个字符并且后面跟着字符串组成的，组成这些字符串的字符可以是字母、数字和连字符。

物理地址 (physical address): 放在寻址总线上的地址。放在寻址总线上，如果是读，电路根据这个地址每位的值就将相应地址的物理内存中的数据放到数据总线中传输。如果是写，电路根据这个地址每位的值就将相应地址的物理内存中放入数据总线上的内容。物理内存是以字节(8位)为单位编址的。虚拟地址 (virtual address): CPU启动保护模式后，程序运行在虚拟地址空间中。注意，并不是所有的“程序”都是运行在虚拟地址中。CPU在启动的时候是运行在实模式的，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。