c语言如何获得物理地址

在C语言中，获得物理地址的方式主要有：使用操作系统提供的系统调用、借助第三方库、编写驱动程序。以下将详细描述操作系统提供的接口方法。

在操作系统层面，直接使用C语言获取物理地址并不是直接的事情，因为C语言本身并不提供直接访问硬件的功能，这需要通过操作系统提供的接口来完成。对于不同的操作系统，获取物理地址的方式有所不同，下面将以Linux和Windows为例，详细介绍如何在C语言中获取物理地址。

一、LINUX系统中获取物理地址

1、使用/proc文件系统

在Linux系统中，获取物理地址的一种常见方式是通过读取/proc文件系统中的信息。/proc文件系统提供了进程和系统信息的接口，其中包括内存映射信息。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main() {
    FILE *pagemap;
    unsigned long virt_addr = 0x12345678; // 虚拟地址
    unsigned long phys_addr;
    unsigned long offset;
    unsigned char buf[8];
    // 打开/proc/self/pagemap文件
    pagemap = fopen("/proc/self/pagemap", "rb");
    if (pagemap == NULL) {
        perror("fopen");
        return -1;
    }
    // 计算虚拟地址在pagemap文件中的偏移量
    offset = (virt_addr / getpagesize()) * sizeof(buf);
    // 移动文件指针到指定偏移量
    if (fseek(pagemap, offset, SEEK_SET) != 0) {
        perror("fseek");
        fclose(pagemap);
        return -1;
    }
    // 读取物理地址信息
    if (fread(buf, sizeof(buf), 1, pagemap) != 1) {
        perror("fread");
        fclose(pagemap);
        return -1;
    }
    // 解析物理地址
    phys_addr = ((unsigned long)buf[0] & 0x7f) << 56 |
                (unsigned long)buf[1] << 48 |
                (unsigned long)buf[2] << 40 |
                (unsigned long)buf[3] << 32 |
                (unsigned long)buf[4] << 24 |
                (unsigned long)buf[5] << 16 |
                (unsigned long)buf[6] << 8 |
                (unsigned long)buf[7];
    // 打印物理地址
    printf("Physical address: 0x%lxn", phys_addr);
    fclose(pagemap);
    return 0;
}

解释：

虚拟地址的获取： 代码中的virt_addr是一个虚拟地址，通常需要通过其他手段获取具体的虚拟地址。
pagemap文件： 在Linux系统中，每个进程都有一个/proc/[pid]/pagemap文件，存储了虚拟地址到物理地址的映射。
物理地址解析： 代码通过对读取的pagemap内容进行位操作，解析出物理地址。

2、使用第三方库

另一种方式是使用第三方库，比如libvirt，它提供了操作虚拟化环境的API，可以获取虚拟机的物理地址信息。

示例代码：

#include <libvirt/libvirt.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    virConnectPtr conn;
    virDomainPtr dom;
    virDomainMemoryStatStruct stats[VIR_DOMAIN_MEMORY_STAT_NR];
    int ret, i;
    // 连接到libvirt
    conn = virConnectOpen("qemu:///system");
    if (conn == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to connect to hypervisorn");
        return -1;
    }
    // 获取指定虚拟机的Domain对象
    dom = virDomainLookupByName(conn, "myvm");
    if (dom == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to find domainn");
        virConnectClose(conn);
        return -1;
    }
    // 获取虚拟机内存统计信息
    ret = virDomainMemoryStats(dom, stats, VIR_DOMAIN_MEMORY_STAT_NR, 0);
    if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "Failed to get memory statsn");
        virDomainFree(dom);
        virConnectClose(conn);
        return -1;
    }
    // 打印内存统计信息
    for (i = 0; i < ret; i++) {
        printf("Tag: %d, Value: %llun", stats[i].tag, stats[i].val);
    }
    virDomainFree(dom);
    virConnectClose(conn);
    return 0;
}

解释：

libvirt： libvirt是一个开源的API，用于管理虚拟化平台。
内存统计信息： 代码通过virDomainMemoryStats函数获取虚拟机的内存统计信息，其中包含了物理地址相关的信息。

二、WINDOWS系统中获取物理地址

1、使用VirtualQuery函数

在Windows系统中，可以使用VirtualQuery函数获取虚拟地址的详细信息，然后通过系统调用获取物理地址。

示例代码：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    MEMORY_BASIC_INFORMATION mbi;
    SIZE_T bytes;
    PVOID address = (PVOID)0x12345678; // 虚拟地址
    // 获取虚拟地址的信息
    bytes = VirtualQuery(address, &mbi, sizeof(mbi));
    if (bytes == 0) {
        printf("VirtualQuery failedn");
        return -1;
    }
    // 打印物理地址信息
    printf("Base address: %pn", mbi.BaseAddress);
    printf("Allocation base: %pn", mbi.AllocationBase);
    printf("Region size: %lun", mbi.RegionSize);
    printf("State: %lun", mbi.State);
    printf("Protect: %lun", mbi.Protect);
    printf("Type: %lun", mbi.Type);
    return 0;
}

解释：

VirtualQuery： VirtualQuery函数用于检索虚拟地址的详细信息，包括内存保护属性、状态等。
物理地址： 通过MEMORY_BASIC_INFORMATION结构可以获取到虚拟地址对应的物理地址。

2、使用驱动程序

另一种方式是在Windows系统中编写驱动程序，通过驱动程序获取物理地址。

示例代码：

#include <ntddk.h>
NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT DriverObject, PUNICODE_STRING RegistryPath) {
    UNREFERENCED_PARAMETER(DriverObject);
    UNREFERENCED_PARAMETER(RegistryPath);
    PVOID address = (PVOID)0x12345678; // 虚拟地址
    PHYSICAL_ADDRESS physAddr;
    // 获取物理地址
    physAddr = MmGetPhysicalAddress(address);
    // 打印物理地址
    DbgPrint("Physical address: %pn", physAddr.QuadPart);
    return STATUS_SUCCESS;
}

解释：

驱动程序： 在Windows系统中，通过编写驱动程序可以直接访问硬件资源。
MmGetPhysicalAddress： MmGetPhysicalAddress函数用于获取虚拟地址对应的物理地址。

三、总结

在C语言中获取物理地址的方式多种多样，取决于操作系统和具体的应用场景。对于Linux系统，可以通过读取/proc文件系统、使用第三方库等方式获取物理地址；对于Windows系统，可以使用VirtualQuery函数或编写驱动程序获取物理地址。不同的方法适用于不同的场景，开发者需要根据具体需求选择合适的方法。

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c语言如何获得物理地址

一、LINUX系统中获取物理地址

1、使用/proc文件系统

示例代码：

2、使用第三方库

示例代码：

二、WINDOWS系统中获取物理地址

1、使用VirtualQuery函数

示例代码：

2、使用驱动程序

示例代码：

三、总结

相关问答FAQs：