一、虛擬內存與物理內存

我們知道，每個應用程序都擁有自己獨立的4GB空間。例如，假設A進程在地址123處存儲了值10，而B進程在地址123處存儲了值20，這兩個進程互不影響。然而，這些值是真實存在的，并且存儲在物理內存中。如下圖所示：

根據上圖，我們可以區分虛擬內存和物理內存。如果我們修改了物理內存的值，那么會影響A進程或B進程。

當然，如果你學過內核驅動開發，就知道內核驅動讀寫正是這種機制。我也曾編寫過一個簡單的內核驅動讀寫程序，詳情請查看內核驅動目錄。

因此，虛擬內存是虛構的，只有在使用時才會映射到物理內存中。

二、物理內存的管理

物理內存是以4KB（即4096字節）的方式進行管理的，這一單位也稱為一頁。因此，在使用API時，我們經常會看到與頁相關的操作，這是因為內存是以頁為單位進行管理的。

如下圖所示：

進程A的值被放置在物理頁中。

傳統上，進程擁有4GB的地址空間，但實際上分為高2GB和低2GB。高2GB由內核使用，因此用戶只能使用低2GB。而低2GB中也有高低各64KB的部分是不可用的（如果學過內核，可以通過構造來使用）。

如下圖所示：

用戶模式可以使用的內存是橘黃色部分，但沒有對應的物理頁。只有當我們申請內存時，才會有對應的物理頁。

如果想查看三環程序使用的物理頁，可以通過雙機調試來調試我們的程序，使用Windbg進行操作：

1. 首先使用命令!Process遍歷出我們程序的EXE地址。
2. 使用dt EPROCESS遍歷出的地址，得到這個應用程序的EPROCESS結構。
3. 得到EPROCESS結構中偏移11c（即成員VadRoot）的地址，使用!VAD地址（EPROCESS + 地址）可以得出這個EXE使用的內存物理頁。

如果你不會使用也沒關系，觀看下圖：

此圖說明了我們的線性地址從10開始到10結束。因為物理頁是以4KB存儲的，所以10代表的是1000，后面的大小是1000，因此下一個位置從20開始，即2000線性地址。

三、物理頁大小

物理頁的大小根據你的物理內存大小來設定。也就是說，你的物理內存有多大，就可以換算出物理頁的數量。我們可以通過任務管理器查看物理頁的總數。

例如，如下圖所示：

我們換算一下，1048048 / 4轉換為16進制就是可以有多少個物理頁。例如，我們的例子中有3FF7C個物理頁。

我們也可以使用Windbg通過dd命令查看，只需DD這個變量即可。

如果我們的物理頁超過了，那么操作系統還支持使用硬盤來作為物理內存。

具體設置如下：

計算機屬性 -> 高級系統設置 -> 高級 -> 性能設置 -> 高級 -> 虛擬內存更改。

這塊內存會在Windows上保存，文件名為pagefile.sys，通常是c盤的隱藏文件。我們可以通過everything搜索找到它。

三、操作系統可識別內存

我們可用的內存是我們計算出的物理頁大小加上虛擬內存的大小。然而，操作系統可識別的內存并不是這么大。

也就是說，即使我們增加了很多內存條，也不會有任何效果。

32位系統下最多能識別64GB內存，而WinXP只能識別4GB內存。具體知識需要學習Windows內核中的頁表（PTE、PDE）、頁目錄表等才能清楚，這里就不多說了，只需了解即可。