我有一个问题，我似乎无法找到答案。
我希望这对某些人来说是一个简单的答案，所以我想我会把它扔在这里：
在 64 位操作系统上运行的所有 32 位进程会共享相同的 4GB 地址空间，还是每个 32 位进程都有单独的 4GB 可寻址区域？
我知道 32 位进程只能寻址 2个 32字节，但这些是指向虚拟内存而不是物理内存的指针，对吗？或者没有？（我不太确定事情是如何运作的）
我想知道我是否可以运行 2 个 32 位进程，每个进程都有 4GB 内存？
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这取决于。只要硬件能够支持它，每个操作系统都可以自由地实现它认为合适的内存空间。
现在，对于大多数操作系统在实践中所做的事情（假设 x86 进程在 x86_64 系统下运行）：
在 64 位操作系统上运行的所有 32 位进程会共享相同的 4GB 地址空间，还是每个 32 位进程都有单独的 4GB 可寻址区域？
不，这将是一个非常罕见的设置。x86_64 要求分页，保护模式（32 位）x86 操作系统分页并为每个进程提供自己的地址空间是非常常见的。这样做并没有真正的好处，这意味着这样一个系统下的所有 32 位进程都将竞争相同的 ~4GB，这并不理想。此外，这会使阻止 32 位进程读取/写入彼此的内存变得更加困难。
Linux、macOS 和 Windows 都为每个 32 位进程提供了不同的地址空间。
我知道 32 位进程只能寻址 2^32 字节，但这些是指向虚拟内存而不是物理内存的指针，对吗？或者没有？（我不太确定事情是如何运作的）。
一个 32 位进程确实可以寻址 2^32 个字节。然而，使用映射，内核可以将这些地址，或者更确切地说，地址范围（这些称为页）映射到物理内存。
默认情况下，32 位 x86 处理器的分页系统也可以寻址多达 2^32 个物理地址。出现了两个扩展以允许系统映射更多物理地址：PSE-36 和 PAE。两者都将可寻址物理内存从 32 位扩展到 36 位。在实践中，只有 PAE 被认真使用。
因为 PAE 将物理地址空间扩展到 36 位，所以它允许内核整体使用多达 64GiB 的内存。但是，单个进程仍被限制为 4GiB。
实际上，内核需要在内存中保持映射。内核通常停留在 512MiB/1GiB 的上限，通常位于地址空间的顶部，这导致每个进程的常见内存限制为 3GiB。
在 x86_64 下，始终启用 PAE，并升级为支持 48 位虚拟地址和 52 位物理地址。AMD 提议在未来支持 56 位虚拟地址作为扩展。
我想知道我是否可以运行 2 个 32 位进程，每个进程都有 4GB 内存？
是的。在 64 位操作系统下，情况就大不相同了。内核可以停留在非常高的内存中，不需要完全映射到 32 位进程。通常，内核只会在 32 位进程的地址空间顶部映射一堆页面，以处理系统调用和中断。这些页面将包含足够的代码以返回长模式（64 位）并获得完整的 64 位地址空间，内核可以从中完成工作。由于内核只需要几页而不是 512MiB/1GiB 的地址空间来执行此操作，因此在 64 位操作系统下运行的 32 位进程通常可以使用其 4GiB 地址空间的大部分。
Windows 允许这样做，如果 Linux 和/或 macOS 不这样做，我会感到非常惊讶。
于 2019-08-22T14:22:59.547 回答
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这取决于许多因素，包括处理器和操作系统。
您可以同时拥有这两种情况，可以共享虚拟地址，也可以从 64 位地址空间获取切片。我相信这取决于 Linux 中的处理器，但我可能是错的。对于 32 位应用程序来说，它们似乎都共享相同的虚拟地址。
您的第二个问题，您可以访问每个进程 4GB 吗？可能不是。内核通常有一个保留的内存空间（如果我没记错的话，Linux 上是 1GB）。但是假设您的问题是“每个进程可以访问 3GB”，那么答案是肯定的，假设您有足够的物理 RAM。
于 2012-11-29T07:25:15.190 回答