地址空间

(1) 逻辑地址空间
从应用程序的角度看，逻辑地址空间就是应用程序员编程所用到的地址空间，比如下面的程序片段：
int val=100;
int * point=&val;

其中指针变量point中存储的即是一个逻辑地址。在基于80386的计算机系统中，逻辑地址有一个16位的段寄存器（也称段选择子，段选择子）和一个32位的偏移量构成。

物理地址空间的大小取决于CPU实现的物理地址位数，在基于80386的计算机系统中，CPU的物理地址空间为4GB，如果计算机系统实际上有1GB物理内存（即我们通常说的内存条），而其他硬件设备的IO寄存器映射到起始物理地址为3GB的256MB大小的地址空间，则该计算机系统的物理地址空间如下所示：

图6 X86计算机系统的物理地址空间

一台计算机只有一个物理地址空间，但在操作系统的管理下，每个程序都认为自己独占整个计算机的物理地址空间。为了让多个程序能够有效地相互隔离和使用物理地址空间，引入线性地址空间（也称虚拟地址空间）的概念。线性地址空间的大小取决于CPU实现的线性地址位数，在基于80386的计算机系统中，CPU的线性地址空间为4GB。线性地址空间会被映射到某一部分或整个物理地址空间，并通过索引（线性地址）来访问其中的内容。线性地址又称虚拟地址，是进行逻辑地址转换后形成的地址索引，用于寻址线性地址空间。但CPU未启动分页机制时，线性地址等于物理地址；当CPU启动分页机制时，线性地址还需经过分页地址转换形成物理地址后，CPU才能访问内存硬件和外设。三种地址的关系如下所示：

在操作系统的管理下，采用灵活的内存管理机制，在只有一个物理地址空间的情况下，可以存在多个线性地址空间。一个典型的线性地址空间