内核理论基础 || 内存空间布局_x64架构物理内存布局

       先来了解一下系统的内存内核层与应用层的布局。以x86为例，它支持32位寻址，因此支持最大$2^{32} = 4$GB的虚拟内存空间（也可以通过PAE技术增加到36位寻址，将寻址空间扩大到64GB）。如图7.3所示，在4GB的虚拟地址空间中，Windows系统的内存空间及非法区域。Windows内存的逻辑地址分为两部分，即段选择符和偏移地址。CPU在进行地址翻译的时候，先通过分段基质计算出一个线性地址，再通过页表机制将线性地址映射到物理地址，从而存取物理内存中的数据和指令。

  尽管x64（AMD64）的内存布局与x86的内存布局类似，但空间的范围和大小不同。同时，x64下存在一些空洞（hole），如图7.4所示。x64内存理论上支持最大$2^{64}KB$的寻址空间，但实际上这个空间太大了，目前根本用不完，因此x64系统一般只支持到40多位，例如Windows支持44位最大寻址16TB，Linux支持48位最大寻址空间256TB，支持的空间达到了TB级。但是，无论是在内核空间，还是在应用层空间，这些上TB的空间并不都是可用的，而是存在所谓的“空洞”。