C语言 是malloc/calloc从虚拟地址空间返回的内存地址

Question

char *ptr = (char*) malloc(40);
printf("%u",ptr);
56737856 (some output)

现在，如果我没有错的话，我们上面看到的输出不是一个物理地址，而是来自虚拟地址空间。我说的对吗?

有办法看到实际的物理地址吗?或者反之亦然(如果我上面的假设是错误的)，malloc的所有内部实现都必须使用jemalloc算法吗?

Answer 1

在用户空间应用程序中看到的所有地址都是虚拟地址。

物理地址只与内核有关。从虚拟地址到物理地址的映射是复杂的，如果:

并不是所有的虚拟地址都有物理地址。(例如，未映射、惰性零填充或交换出的页面没有物理地址。)
• 物理地址可能会在没有警告的情况下发生变化(例如，如果一个页面被换出和换回，或者如果一个共享页面被复制)。

除了一些非常不寻常的情况(主要是与硬件有关)，您不应该关心物理地址。

Answer 2

是的，在具有虚拟内存的平台上，它是进程地址空间中的地址，即它是虚拟内存中的地址。在这样的系统中，在典型的应用程序级别上，RAM中的实际物理地址没有任何意义——即使当时已经知道了，它也可以随时改变。物理RAM地址超出了您的控制范围。因此，在典型的应用程序级别，当人们谈论"物理地址"时，他们通常指的是你打印的东西——进程地址空间中的地址，即虚拟地址。

就是不要使用%u到printf的指针。使用%p。或者至少将指针转换为适当大小的无符号整数类型，并为该类型使用格式说明符。

Answer 3

有办法看到实际的物理地址吗?

在真实模式下的x86架构中，没有内存保护，您可以返回实际的物理地址，因此您可以做诸如覆盖0x0地址之类的事情。

这是一段来自"内存管理:C/c++中的算法和实现"的代码片段，它可以使运行DOS的计算机崩溃:

void main()
{
    unsigned char* ptr;
    int i;
    ptr = (unsigned char *)0x0;
    for(i = 0; i < 1024; i++)
    {
        ptr[i]=0x0;
    }
    return;
}

请允许我引用维基百科:

实模式不支持内存保护、多任务处理或代码特权级别。发布前80286引入了保护模式，实模式是唯一的x86 cpu的可用模式。为了倒退的利益所有x86 cpu复位时都以实模式启动。