总线地址/物理地址/虚拟地址

参考：

总线地址、物理地址、虚拟地址-CSDN博客

内存管理：物理地址、虚拟地址、逻辑地址_虚拟地址和物理地址-CSDN博客

总线地址

总线地址和地址总线是一个概念。地址总线 (Address Bus；又称：位址总线) 属于一种电脑总线 （一部份），是由CPU 或有DMA 能力的单元，用来沟通这些单元想要存取（读取/写入）电脑内存元件/地方的实体位址。是CPU能够访问内存的范围。

例如：

• 比如一个32位的win7系统，其内存8G，但是系统最大往往只能识别3.29G，只有使用64位系统才可以全部完整的内存。其原因就是：32位操作系统CPU的访问范围是2^32 bit（4,234,967,296bit），约等于3.9G（1 gbit = 1024 mbit = 1024^2 kbit = 1024^3 bit）
• 树莓派也是32位 ，一个G的内存，但它只能访问949M，剩下的另作他用

• CPU寻找外部的内存单元靠的是地址总线传输的数据
• 寻址能力就是计算CPU能寻找多少个内存单元
• 地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小
• 地址总线是地址线数量之和

物理地址

指的是硬件的实际地址（绝对地址）：在存储器（硬盘）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

虚拟地址 

虚拟地址的具体描述形式是逻辑地址，虚拟地址是基于算法的；软件层面的；“假”的地址。

Windows程序时运行在386保护模式下，这样程序访问存储器所使用的逻辑地址称为虚拟地址，与实地址模式下的分段地址类似，虚拟地址也可以写为“段：偏移量”的形式，这里的段是指段选择器。而linux没有这种保护模式，本来用的就是虚拟地址。

Q：既然已经有了物理地址，为什么还要有虚拟地址？

A： 如果没有虚拟地址的话：当多个程序要并发执行时，这些程序的数据需要同时放到内存，为了区分这些程序，需要给内存的存储地址编号成物理地址，然要将进程和物理地址映射起来就可以成功并发运行了。

        听起来似乎确实不需要虚拟地址了，但是实际中内存可能只有一个G，而进程可能有很多，总量很可能超过一个G，也就是说内存作为一个有限的资源很有可能被立刻占满。所以，直接将进程和物理地址映射是行不通的。

        此时，就需要虚拟地址。先将进程与虚拟地址映射起来，再将虚拟地址与物理地址映射起来，就可以实现多个进程对于内存的共用，使得超过内存大小的程序也可以顺利运行。 

 

基于总线/物理/虚拟地址理解 树莓派芯片外设

可以使用“cat /proc/cpuinfo”查看树莓派的芯片型号，我使用的是树莓派3B+，芯片版本是BCM2835：

BCM2835芯片手册：

• BCM2835是ARM-cotexA53架构
• 00000000~FFFFFFFF是CPU寻址的范围，就是4,294,967,296 bit，约4个G；虚拟地址也有4个G，而物理地址只有1个G
• DMA是高速拷贝单元，CPU可以发动DMA直接让DMA进行数据拷贝，直接内存访问单元