Memory 64位操作系统上的独立32位进程是否共享相同的地址空间？

我有个问题似乎找不到答案

我希望这对一些人来说是一个简单的答案，所以我想我会把它放在这里：

在64位操作系统上运行的所有32位进程是否共享相同的4GB地址空间，或者每个32位进程是否具有单独的4GB可寻址区域

我知道32位进程只能寻址232字节，但这些是指向虚拟内存而不是物理内存的指针，对吗？还是不？（我不太清楚事情是如何运作的）

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我想知道是否可以运行2个32位进程，每个进程的内存为4GB？

这取决于许多因素，包括处理器和操作系统

这两种情况都可以，可以共享虚拟地址，也可以从64位地址空间获取一个片。我相信这在Linux中依赖于处理器，但我可能错了。对于32位应用程序来说，它们似乎都共享相同的虚拟地址

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第二个问题，每个进程可以访问4GB吗？可能不会。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）。但是假设你的问题是“每个进程是否可以访问3GB”，那么答案是肯定的，假设你有足够的物理RAM

视情况而定。只要硬件能够支持，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，了解大多数操作系统的实际操作（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位进程是否共享相同的4GB地址空间，或者每个32位进程是否具有单独的4GB可寻址区域

否。这将是一种极不寻常的设置。x86_64要求分页，对受保护模式（32位）的x86操作系统进行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，这将不太理想。此外，这将使阻止32位进程相互读取/写入内存变得更加困难

Linux、macOS和Windows都为每个32位进程提供了不同的地址空间

我知道一个32位进程只能处理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？还是不？（我不太清楚事情是如何运作的）

32位进程确实可以寻址2^32字节。但是，使用映射，内核可以将这些地址，或者更确切地说，地址范围（称为页）映射到物理内存

默认情况下，32位x86处理器的分页系统最多可以寻址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。实际上，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高达64GiB的内存。然而，单个进程仍然限于4GiB

实际上，内核需要在内存中保持映射。内核通常位于512MiB/1GiB的上限，通常位于地址空间的顶部，这导致每个进程的内存限制为3GiB

在x86_64下，PAE始终处于启用状态，并升级为支持48位虚拟地址和52位物理地址。AMD提议在将来支持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，每个进程有4GB内存

是。在64位操作系统下，情况大不相同。内核可以保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，以返回到长模式（64位）并获得完整的64位地址空间，内核可以从中完成它的工作。因为内核只需要几个页面，而不需要512MiB/1GiB的地址空间，所以在64位操作系统下运行的32位进程通常可以使用大部分4GiB地址空间

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Windows允许这样做，如果Linux和/或macOS不允许的话，我会非常惊讶。

取决于操作系统，但很可能每个操作系统都会在64位空间中获得各自独立的32位空间块