物理地址和实际物理内存的区别

物理地址和实际物理内存的区别

0. 总结

物理地址上并非全部指向物理内存，除内存外一些物理地址还对应着PCI设备存储（例如显存），一些地址还被保留以便在运行时有新设备插入时分配给它们用。

1. 物理地址不全是内存地址

按一直以来存在的浅层理解，物理地址就是机器内存中的存储位置。假如计算机有32GB内存，那么其物理地址应该是[0, 0x800000000]这个范围。

但是看pcileech项目的时候，发现系统有一个Physical Range的概念，可以用RamMap工具查看。对于我的32GB内存的机器，结果如下

可以看到物理地址都跑到0x81E300000上了，明显大于上述的预期范围。如果认为在上述范围内的物理地址指向了物理内存（也就是机器上的内存条），那其他的地址为什么要空出来呢？

打开windows设备管理器，"查看"页面下面选择"按连接列出资源"，看到结果如下

这里面可以看到上面空出的物理地址空间中被什么占用了，例如在“输入/输出”项目里面的内容，占据了[0, 0x10000]的全部空间，正好和Physical Range图中对应上了。把这些项目展开，可以看到细则

也就是说这些主板上的资源占据了一部分物理内存。

PCI线上的显卡中的显存，也会占据物理地址，在这里

显卡可能仅把一部分显存映射到了物理地址空间，所以图中的地址容量加起来可能会小于总显存（12GB）。

物理地址空间对于各个设备和内存和映射关系应该是动态的。例如我在目前的地址分配基础上，关机，拔下显卡并插入一张显存更大的卡（假设100GB），那原先给显存留下的空间就明显不足了，此时重启开机后物理地址的映射关系一定会发生变化。当然，如果机器设备情况没有明显变动，那么映射关系应该也不会无缘故地自己发生变化。

另外，假如某些设备支持热插拔，那么其映射关系应该也会在系统运行时发生变化。这个仅是猜测。

2. 展开：32位机器的内存限制

之前的理解，32位机器因为其地址仅能覆盖4GB空间，因此其支持的最大物理内存大小应该是4GB。但结合上文，在一些情况下32位机器能用的物理地址会更少。

这是因为32位的物理地址除了分配给物理内存以外还需要分给其他的设备，例如显存。这个时候如果我依然插入一张12GB显存的显卡，那么它或多或少也要占用一片物理地址。假如这些类似的设备占用了1GB的空间（其中显存应该是大头），那么实际留给物理内存的地址空间就只有3GB了。所以说32位机器插入4GB的内存，也是不能完全使用内存空间的。