關于4g內(nèi)存在于32bit系統(tǒng)識別與利用(編輯修改稿)
2025-07-21 16:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 indows的設備管理器內(nèi)看到地址分布的變化?！ ‘斘覀儼袲FI X58主板BIOS中的MemoryLowGap調(diào)至一個巨額的數(shù)值之后，上圖中的景象就出現(xiàn)了。由于MMIO的進一步擴張，我們發(fā)現(xiàn)連2GB的內(nèi)存竟然也被侵蝕了好大一塊，50000000h（1280MB）之后的地址就已經(jīng)開始被MMIO占據(jù)。4GB地址就像是一輛擁擠的公共汽車，空間總共就那么大，PCIMemory Address Range擠上去了、滿載了，內(nèi)存自然就上不去了。難道內(nèi)存就這么白費了？真是萬惡的PCI MemoryAddress Range，萬惡的MMIO，萬惡的美帝國主義。先不用著急，繼續(xù)向下看，我們會把內(nèi)存找回來的。尋找失落的內(nèi)存 讓我們再來溫習一下這張圖，并再次明確一件事情：PCI Memory AddressRange中的MMIO占去的僅僅是物理地址，并不會去占據(jù)內(nèi)存空間。每個內(nèi)存顆粒中每個可以存儲1bit的晶體管本身并不會擁有地址，所有的地址都是由系統(tǒng)進行分配的。這一切的地址排布與操作系統(tǒng)是多少位并無太多關聯(lián)，而操作系統(tǒng)方面對MMIO大小的影響主要來自于系統(tǒng)自身驅(qū)動以及設備驅(qū)動程序等方面的要求。因此我們可以發(fā)現(xiàn)在一些默認功能開啟較少，硬件驅(qū)動地址開銷較少的系統(tǒng)中（如WinSever），任務管理器顯示的物理內(nèi)存會大一些（）。因為此時的MMIO相對較小。從根本上來說，這是芯片組來自于兼容性方面的考量，必須讓MMIO位于4GB以內(nèi)。 由于兼容性的考量，即使使用了64bit操作系統(tǒng)和64bit處理器，MMIO仍然會被芯片組安置于4GB地址以內(nèi)。MMIO必須占用這段地址空間，且MMIO有著比內(nèi)存更高的優(yōu)先級，物理內(nèi)存又會老老實實的自然排布，這使得當安裝了接近4GB或更多物理內(nèi)存時，PCI MemoryAddress Range必然會與物理內(nèi)存交疊，在整個物理內(nèi)存地址中形成一個Memory Hole。 小貼士：Memory Hole其實很好理解，就像上面的圖中那樣，MainMemory被分成了兩段，而那段被占用的地址空間就像一個“洞”（Hole），所以稱之為Hole。上面圖中PCI MemoryAddress Range就充當了這個Hole的角色，它并不占用內(nèi)存存儲空間，只是一個物理地址上的橫亙，使得Hole的地址與內(nèi)存地址發(fā)生了重疊?！ ⌒酒M設計師們自然有其他的考量去解決物理內(nèi)存地址的分配問題，畢竟會白白浪費內(nèi)存的芯片組是不討人喜歡的。既然4GB以下地址如此緊張，我們?yōu)楹尾粚⑽锢韮?nèi)存分配到更高的地址空間去呢？于是，TOM、 TOUUD寄存器以及RECLAIMBASE、RECLAIMLIMIT寄存器誕生了?！ OM即“Top ofMemory”，其描述的是系統(tǒng)上所安裝的物理內(nèi)存的總量。TOM寄存器值并不見得代表最高內(nèi)存地址，因為MMIO的地址分配要優(yōu)先于TOM寄存器，內(nèi)存地址中基本都會存在一些hole（PCI Memory AddressRange），所以TOM寄存器的地址最終還需要加上這些hole的地址，從而會更高一些。TOM寄存器之下將會有164MB內(nèi)存被Manageability Engine占用（圖中的EPUMA），這是確確實實被占有的內(nèi)存。 TOUUD即“Top of Upper UsableDRAM”，其描述的是可設定地址的物理內(nèi)存總量。TOLUD寄存器會始終在4GB內(nèi)存地址以下工作，但我們知道現(xiàn)在的主流芯片組都能安裝高達16GB的內(nèi)存，TOUUD就可以解決這個問題。TOUUD會在4GB以上地址定義物理內(nèi)存范圍，這個范圍會從4GB到可用物理內(nèi)存頂端(TOM)，經(jīng)過鑒定的物理內(nèi)存可以直接被使用。這并不受操作系統(tǒng)的影響，而是芯片組的工作，也就是至少BIOS肯定是能夠接受16GB內(nèi)存的?！ K，現(xiàn)在我們要回收那塊被“占用”的內(nèi)存地址了。MMIO占據(jù)了TOLUD到4GB的地址空間，所以芯片組需要去回收這段地址重疊的物理內(nèi)存。物理內(nèi)存并不能直接搬家，芯片組會開啟一個remap window（Main Memory Reclaim AddressRange），其底端地址由RECLAIMBASE寄存器定義，頂端地址由RECLAIMLIMIT寄存器定義，總大小會與被MMIO占用的內(nèi)存地址范圍完全相等。然后會將原本將落在TOLUD至4GB地址之間的物理內(nèi)存回收，重映射到4GB以上EP StolenBase之下的地址空間中，屬于remap window中的地址都會去對應由TOLUD至4GB的這段物理內(nèi)存?！ ∽ⅲ河捎诠P者目前不確定芯片組的Memory R
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