问题标签 [address-space]

我想构建一个内存分配器来管理一大块非共享的线性地址空间（例如32GB）。我需要在 Big-3 操作系统上运行它，但我可以忍受使用特定于操作系统的代码。

所需功能：

• 开始时，获取在 2^N 字节边界上对齐的虚拟地址空间的 2^N 字节连续区域
• 最初，整个区域应该是不可访问的（即触摸该区域内的任何地址都应该导致该操作系统相当于 SEGV）
• 随着时间的推移，从这个区域的底部（最低地址）开始，我将增加应该可以访问的部分（即分配后备存储，提供 PTE）
• 在运行时，由于后备存储耗尽而遇到故障是可以接受的

奖励积分：

• 理想情况下，最初不保留后备存储
• 在不释放地址空间的情况下取消配置整个区域
• 鼓励使用更大的页面和 TLB 条目

问题：

• 我知道我可以在 Linux 上使用 mmap 来实现这个方案。在 Win64 和 MacOS 上可行吗？
• 如果是，我应该查看哪些原语/系统调用？
• 最初获取地址空间时，如何最好地实现 2^N 字节对齐？

据我所知，如今，x86 的 IO 地址空间几乎只用于旧设备。例如 ARM 和 RISC-V 只有一个地址空间，那么，多个地址空间背后的想法是什么？

我在 QEMU 上做操作系统实验室。我发现在分页后访问大于 RAM 的物理地址时允许读/写。在真正的 x86 机器上情况是否相同？x32 或 x64 会导致不同的结果吗？