effecitve address作何解释？

valpa

比如LEA语句，LEA r32, m意思是load effective address fro m in register r32.
这里的effecitve address何解

freearth

有效地址，就是你的软件访问内存是用的地址。
物理地址，CPU发送到地址信号线上的地址。
这两个可能是相同的，也可能是不同的。软件使用的时候，只要使用“有效地址”就行。
微机原理里面详细讲过。

原帖由 valpa 于 2008-9-1 21:07 发表
比如LEA语句，LEA r32, m意思是load effective address fro m in register r32.
这里的effecitve address何解

mik

freearth 的回答挺不错 看来基础不错

不过，能再完整一些就好了。

mik

解释“effecitive address“　这个问题，既然提到了 physcial address，怎能不提 virtual address。

完整的解释 effective address，应该要结合三者来说。
effecitive address　是程序员，软件所能看到的地址形式，在ＣＰＵ指令层里也就只能看到这种形式。
virtual address　不是程序员，软件能触及的地址形式，virtual address 是经过 CPU MMU 单元所产生的产物。
pysical address　同样不是软件能使用到的。也是 CPU MMU 单元的产物。

freearth

“virtual address 不是程序员，软件能触及的地址形式，virtual address 是经过 CPU MMU 单元所产生的产物”
这句话有些问题吧。
在支持虚地址的机器上（CPU支持且操作系统支持），effecitive address和virtual address是相同的。都是程序员以及软件使用的地址。编译器生成的可执行程序中的所有地址都是这样的地址，在CPU内部执行的所有指令使用的地址也都是这样的地址。当CPU将这种地址发向总线的时候，有效地址（虚拟地址）会经过MMU进行虚实地址的转换，变换成物理地址（physical address），发到地址总线上。地址总线上总是物理地址。
在不支持虚地址的机器上（CPU没有MMU或是操作系统不支持，例如DOS），effecitive address和physical address是相同的。程序中使用的地址，CPU中执行指令的地址，以及地址总线上的地址是相同的，这时没有虚拟地址这个概念，effective address也不会经过MMU的变换。

从上面可以看到，在不同的情况下，程序员使用的可能是虚拟地址，也可能是物理地址。而有效地址不管在哪种情况下都是表示程序员（软件）使用的地址，也就是CPU内部指令使用的地址。

由于X86的地址空间是分段的，所以，其实X86的有效地址的概念还有些诡异，在实模式下，这个“有效地址”是在当前段的中的偏移地址，还不是物理地址。

原帖由 mik 于 2008-9-1 22:35 发表
解释“effecitive address“　这个问题，既然提到了 physcial address，怎能不提 virtual address。

完整的解释 effective address，应该要结合三者来说。
effecitive address　是程序员，软件所能看到的地 ...

mik

原帖由 freearth 于 2008-9-1 23:23 发表
“virtual address 不是程序员，软件能触及的地址形式，virtual address 是经过 CPU MMU 单元所产生的产物”
这句话有些问题吧。
在支持虚地址的机器上（CPU支持且操作系统支持），effecitive address和virtu ...

effecitive address 和 virtual address 是不同的，无论是从概念上讲，还是软件层来讲，或是指令层来讲。

effecitive address 是地址形式是：[base+index*scale+disp]，是指令层面上地址元素。是最原始的。

virtual address 也就是 linear address（线性地址）代表ＣＰＵ层面上寻址空间。是一个ＭＭＵ产物。
　　MMU 包括两部分：segmentation 及 paging，linear address 地址就是经过 segmentation 后的产物。

physical address 是经过 paging 后的产物。


举个例子，很简单

mov ax, [1234]
-----------------------
[1234] 就是有效地址形式，若ds:f000，dos 下经过 segmentation 后，就是 f1234，这个地址就是 linear address (vritual)
当然，此时的 linear address　就是 physical address。


这里，又引出另一个概念，逻辑地址。

逻辑地址形式是：selector :  effecitive address


mov ax, es:[1234]
---------------------
es:[1234] 这就是逻辑地址。　
这里，［1234］是有效地址，若是： lea ax, es:[1234]　得到的是 ax = 1234


在保护模式下，这种分别就更加明显，这里就不说多了

freearth

“[base+index*scale+disp]，是指令层面上地址元素。是最原始的”
我记得这个是指令系统体系结构中的“寻址模式”而不能叫做有效地址。比如，
lea r，[base+index*scale+disp]
你是把“[base+index*scale+disp]”计算出来的值放入了寄存器中，这个值是一个数字，二进制无符号数，这个数字是地址，这条指令并不是把“[base+index*scale+disp]“存入寄存器。

我们暂时不要用X86举例子，看一个物理地址空间不分段的处理器，例如power

虚拟地址是指在虚拟地址空间中的地址（虚拟地址空间是MMU和操作系统协作，为每一个进程创建的一个独立的地址空间）。MMU的作用就是将虚拟地址转换成物理地址。这个转换是通过页表来做的。当然，页表可能是二级的。

线性地址是一个不准确的概念，准确而言，地址空间分为线性地址空间，即地址按照固定大小的单元编址（byte，当然理论上也可以是word，只要大小是一样的），并且地址从0，1，2，3..依次递增，到达某个上限n构成的地址空间；和非线性的地址空间，目前见过的只有X86的分段式地址空间，地址是由“段基值”和“段内偏移”两部分组成。而所谓的线性地址，是指线性地址空间中的地址。这个线性地址空间可能是power的物理地址空间，也可能是虚拟地址空间。

在当前的linux地址空间中，没有“segmentation”这个概念。这个是分段，在操作系统中讨论虚拟地址的时候有段式的，页式的和段页式的。而linux使用的是页式的虚拟地址空间管理，用的是二级页表。在x86上，处理器有的物理地址空间有分段的概念，但是linux进入保护模式后并不使用这个概念，或则说，linux只用x86的一个段，所有的物理地址都在这个段中。在linux中，实现的虚拟地址空间就是一个线性地址空间，地址从0到2的32次幂减1.在powerpc上，处理器和操作系统都没有分段的概念。

paging，当说一个地址空间是paging的时候，是指这个地址空间被分成了等大的页框（page frame），每次分配空间的时候都以一个页框的大小为单位分配，比如现在的linux操作系统用4096byte作为页框的大小。同样，所有的数据或是代码也分成了同样大小的块，叫做页面。页面内的东西必须是连续的，而页面之间的就不一定了。这是一种存储管理方法。
当说page out或page in的时候，指将一个页面的数据从内存导入磁盘，或是从磁盘导入内存。
在MMU中，不进行paging。它只是根据一个CPU发出的有效地址或称虚拟地址，去查找页表，转换成物理地址。

“mov ax, [1234] <－－－－－－－－－>这个只是x86的一种寻址模式
-----------------------
[1234] 就是有效地址形式，若ds:f000，dos 下经过 segmentation 后，就是 f1234，这个地址就是 linear address (vritual)  <------------------------------> 在dos下没有虚拟地址的概念，
                                       因为Dos并不启用MMU。Dos也不实现虚拟地址空间
                                       而且这个对于CPU而言也不能
                                       叫做线性地址，因为这时候的地址空间是分段式的。
                                      
当然，此时的 linear address　就是 physical address。”

逻辑地址的确如你所说，这个概念只有在x86上有。
保护模式就是所说的操作系统为进程使用虚拟地址空间的模式，在这种模式下启用MMU


版主，我觉得我们的主要分歧在于这些概念的定义上。很可能是看的书的翻译不大一样。如果方便的话，请说一下你看的《微机原理》、《操作系统》、《体系结构》是哪三本书？
我上面的概念来自于王克义的《微机原理》(北大出版社)、陈向群的《操作系统》（北大出版社）和《Computer Design & Orgnization Software/hardware interface》（影印版）。前两本书应该还有别的作者，只是时间长了，有些记不清。

原帖由 mik 于 2008-9-1 23:49 发表


effecitive address 和 virtual address 是不同的，无论是从概念上讲，还是软件层来讲，或是指令层来讲。

effecitive address 是地址形式是：，是指令层面上地址元素。是最原始的。

virtual address  ...

[ 本帖最后由 freearth 于 2008-9-2 00:59 编辑 ]

cjaizss

我也觉得effective address是[base+index*scale+disp]的结果，而非本身，[base+index*scale+disp]这种寻址方式是X86的寻址方式。CISC可能支持这种较为复杂的寻址方式，而RISC则可能不会支持，它们支持的寻址模式相对少。另外，MMU是可配置的，然而一般都是在内核层次上，而应用程序层次上，地址转换不可见。

mik

原帖由 freearth 于 2008-9-2 00:55 发表
“，是指令层面上地址元素。是最原始的”
我记得这个是指令系统体系结构中的“寻址模式”而不能叫做有效地址。比如，
lea r，
你是把“”计算出来的值放入了寄存器中，这个值是一个数字，二进制无符号数，这 ...

你这样就颠倒概念了，本来 effecitive address　这个概念只有 x86 上才有的，怎么扯上 power 上去了。
你看了这么多《微机原理》这类书籍，有些东西根深蒂固，我也不打算去说服你。

我不看国内的《微机原理》之类的书籍，我只会看 AMD & Intel 官方的文档及 Addison-Wesley 的 System Architecture 系列的书籍
且我推荐看这些权威的书籍，其它什么微机原理相比已经没什么价值了。
在<computer orgranization & design>一书也没找到你这些概念。

说回正题：

>> 我记得这个是指令系统体系结构中的“寻址模式”而不能叫做有效地址。比如，

在这里你又混淆了，“寻址模式”是“寻址模式”，与“有效地址”完全是两个概念。
寻址模式是指出寻找数据的方式，它是一个寻找数据方法上的一个概念。
有效地址是内存地址上的一个概念，完全两码事。

mov eax, 1         ---> 　这个数据的“寻址模式”就是：立即数寻址。
mov eax, ebx     ---->   这个数据的“寻址模式”就是：寄存器寻址。

[base + index * scale + disp]：这是一个内存寻址模式，数据在内存里，它是 x86 的最复杂的一个寻址模式，可以转化为几种形式：
［eax];  [eax+ebx*2+0xc];  [0x11223344] 等寻址方式。　无论以何种寻址方式得出的是一个“有效地址”。




>> 在当前的linux地址空间中，没有“segmentation”这个概念。

你这个概念非常的错误！！！　说明你根本不了解“保护模式”，我建议你仔细地了解“保护模式”， linux　只是用了平坦的内存方式。没有"segmentation"这个概念，selector 是什么？　GDT 是什么？
在x86上，任何操作系统都逃不过 segmentation，除非不是 x86，即使在 x64　上，还是没完全逃脱 segmentation


>>  在dos下没有虚拟地址的概念， 因为Dos并不启用MMU。Dos也不实现虚拟地址空间,而且这个对于CPU而言也不能
    叫做线性地址，因为这时候的地址空间是分段式的。

机器就是机器，哪管你在什么模式下，这是一个物理构造上。　真得很诚心的建议你深入学习 x86。


开始还认为你基础不错，看来不是这样的！

最后，上个图你看看：

zx_wing

牛！花这么多时间讨论自己知道的东西。