操作系统可以为两个不同的进程生成相同的逻辑地址吗？答案

【问题标题】：Can OS generate same logical Address for two different processes?操作系统可以为两个不同的进程生成相同的逻辑地址吗？
【发布时间】：2014-05-27 03:53:03
【问题描述】：

据我所知，CPU 在运行时为每条指令生成逻辑地址。

现在这个逻辑地址将指向指令的线性或虚拟地址。

现在我的问题是，

1) 操作系统可以为两个不同的进程生成相同的逻辑地址吗？

参考 "In virtual memory, can two different processes have the same address?" ，如果两个不同的进程在这种情况下可以具有相同的虚拟地址，那么逻辑地址也可能相同。

2) 只是为了澄清我的理解，每当我们编写复杂的 C 代码或简单的“hello world”代码时，虚拟地址将在构建时生成（编译->汇编->链接），其中逻辑地址将由 CPU 在运行时间？

请澄清我上面的疑问，如果我走错了路，请纠正我。

【问题讨论】：

标签： c memory linux-kernel operating-system

【解决方案1】：

逻辑地址和虚拟地址是一回事。 CPU 在执行期间将逻辑/虚拟地址转换为物理地址。

因此，是的，两个进程使用相同的虚拟地址不仅可能而且很常见。在 32 位操作系统下，这种情况很常见，只是因为地址空间相当有限，而且物理内存通常比地址空间多。但是举一个众所周知的例子，Windows 可执行文件的传统加载地址是 0x400000（我最后可能有错误的零数，但你明白了）。这意味着基本上每个在 Windows 上运行的进程通常会加载到相同的逻辑/虚拟地址。

最近，Windows（与大多数其他操作系统一样）开始随机化内存中可执行模块的布局。由于经常使用大部分 32 位地址空间，这会改变模块的相对位置（它们在内存中的顺序），但意味着许多相同的位置用于不同的进程（仅用于每个进程中的不同模块）。

64 位操作系统有更大的可用地址空间，因此当它在随机地址放置模块时，它有更多可用选择。更多的选择意味着在多个进程中使用相同地址的可能性要小得多。可能仍然有可能，但肯定要小得多。

【讨论】：

如果“逻辑地址和虚拟地址是同一件事”。但是如果我没记错的话，逻辑地址包含段选择器（16位），它提到了段（CS，DS等）和32位偏移量（段内的偏移量表示虚拟地址部分）那么CPU如何生成逻辑地址？生成逻辑地址时是否引用段头？
@NishithGoswami：32 位虚拟地址确实包括一个段和一个偏移量，但是所有当前（主要）操作系统基本上只是忽略它们——即，它们指向选择器的段寄存器都具有 0 的基地址和 4GB 的限制，因此它们对生成的地址没有影响。
感谢您的澄清，还有一个疑问，操作系统根据构建时生成的虚拟地址生成逻辑地址（包含 16 位段选择器和 32 位偏移量）？
@NishithGoswami：不是，不是。它用选择器加载段寄存器，然后（大部分）不理会它们。它生成的所有地址都只是这些地址的 32 位偏移量。链接器为每个可执行模块生成一个基地址，但加载器可以（并且经常会）在构建进程时调整它们，以防止模块冲突和地址空间随机化。
所以每当需要在主内存中加载新段时，操作系统会生成 48 位地址（逻辑地址），然后在同一段内的病房中，它会生成 32 位地址正确吗？