Unterschied zwischen logischer und physikalischer Adresse

Das Hauptunterschied zwischen logischer und physikalischer adresse ist das logische Adresse ist die virtuelle Adresse, die von der CPU generiert wird, während die physische Adresse ein tatsächlicher Ort im Hauptspeicher ist.

Eine Komponente eines Computers ist der Speicher. Jeder Speicherplatz besteht aus einer Adresse, um ihn eindeutig zu identifizieren. Es gibt zwei Arten von Adressen, die als logische Adresse und physikalische Adresse bezeichnet werden. Die CPU generiert die logische Adresse. Sie wird auch als virtuelle Adresse bezeichnet. Die physikalische Adresse ist eine tatsächliche Adresse in der Speichereinheit. Der Zugriff auf ein Programm aus dem Sekundärspeicher erfordert mehr Zeit. Daher wird das Programm zum Zeitpunkt der Ausführung in den Hauptspeicher geladen. Dann wird die von der CPU erzeugte logische Adresse in eine physikalische Adresse umgewandelt, um den entsprechenden Ort im Hauptspeicher zu finden.

Wichtige Bereiche

1. Was ist eine logische Adresse?
      - Definition, Funktionalität
2. Was ist eine physische Adresse?
     - Definition, Funktionalität
3. Unterschied zwischen logischer und physikalischer Adresse
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Logische Adresse, physikalische Adresse, Betriebssystem

Was ist eine logische Adresse?

Ein Programm besteht aus einer Reihe von Anweisungen. Zunächst wird es im sekundären Speicher abgelegt. Die CPU benötigt mehr Zeit, um auf den sekundären Speicher zuzugreifen. Daher wird das Programm zum Zeitpunkt der Ausführung in den Hauptspeicher gestellt. Beim Ausführen der Anweisungen generiert die CPU eine logische Adresse. Man nennt es auch a virtuelle Adresse. Diese Adresse wird in eine physische Adresse umgewandelt, um auf die Anweisung im Hauptspeicher zuzugreifen. Die Menge aller für ein Programm generierten logischen Adressen wird als logischer Adressraum bezeichnet.

Was ist eine physische Adresse?

Eine physikalische Adresse ist eine Adresse im Hauptspeicher. Alle physischen Adressen, die zu einem Programm gehören, werden als physischer Adressraum bezeichnet. Die logische Adresse wird zum Zeitpunkt der Ausführung in eine physische Adresse umgewandelt. Das folgende Bild erläutert diesen Vorgang.

Abbildung 1: Konvertierung der logischen Adresse in eine physische Adresse

Angenommen, es gibt ein Computerprogramm mit 100 Anweisungen. Es wird in den Hauptspeicherplatz 500 geladen. Der 100. Befehl befindet sich in dem Ort 600. Das Umsiedlungsregister ist ein spezielles CPU-Register. Es speichert die Basisadresse des Programms, wenn es zur Ausführung in den Hauptspeicher geladen wird. In diesem Szenario hat das Umsiedlungsregister den Wert 500. Die CPU erzeugt eine logische Adresse 60. Die Addition dieser logischen Adresse und des Werts in der Umsetzungsadresse ergibt die physikalische Adresse. Dies ist der tatsächliche Speicherort im Hauptspeicher. Daher ist 560 die entsprechende physikalische Adresse.

Unterschied zwischen logischer und physikalischer Adresse

Definition

Eine logische Adresse ist eine Adresse, an der sich ein Element, wie beispielsweise ein Speicherzellenelement, aus der Perspektive eines Ausführungsprogramms befindet. Eine physikalische Adresse ist eine Speicheradresse, die den Zugriff auf eine bestimmte Speicherzelle im Hauptspeicher ermöglicht.

Adressraum

Der logische Adressraum ist die Menge aller für ein Programm generierten logischen Adressen, während der physikalische Adressraum die Menge aller physikalischen Adressen eines Programms ist.  

Verwendungszweck

Die logische Adresse hilft, die physische Adresse zu erhalten. Die physikalische Adresse hilft, einen Ort im Hauptspeicher zu identifizieren.

Methode der Erzeugung

Die CPU erzeugt logische Adressen, während die Kombination des Verschiebungsregisters und der logischen Adresse die physikalische Adresse bereitstellt. 

Fazit

Der Unterschied zwischen logischer und physikalischer Adresse besteht darin, dass die logische Adresse die virtuelle Adresse ist, die von der CPU generiert wird, während die physische Adresse eine tatsächliche Position im Hauptspeicher ist. Die CPU generiert die logische Adresse oder die virtuelle Adresse. Die Summe dieser logischen Adresse und des Wertes aus dem Umsetzregister ergibt die entsprechende physikalische Adresse im Hauptspeicher.

Referenz:

1. Logical Vs Physical Address Space, Anleitungen Point (India) Pvt. Ltd., 18. Januar 2018, hier verfügbar.