Может ли Windows 64-bit распределять виртуальную память по 7FFF'FFFF'FFFF?

Question

Контекст

Я работаю над обновлением библиотеки .NET для поддержки 64-битной.Эта библиотека выполняет различные операции непосредственно в памяти других процессов в Windows.Я должен выбрать один из двух типов IntPtr (макс. Положительное значение 7FFF'FFFF'FFFF'FFFF) или UIntPtr (макс. Положительное значение FFFF'FFFF'FFFF'FFFF) для работы с указателями памяти.В Интернете много информации о них.IntPtr представляется фактически согласованным выбором, поскольку он совместим с CLS, и большая часть .NET API полагается на это (ref Marshal из InteropServices).

Вопрос

Я решил открыть 64-битный процесс и проверить выделенные области памяти, а также загруженные модули в процессе, чтобы увидеть, было бы полезно поддерживать указатели без знака, используя UIntPtr (адреса>7FFF'FFFF'FFFF'FFFF).Как показано на скриншоте ниже, кажется, что адреса памяти не загружают символы и не распределяют память по 7FFF'FFFF'FFFF.Есть ли конкретная причина для этого?Может ли Windows выделять области памяти по этому значению в некоторых случаях?

Спасибо!

Answer 1

Из-за спецификаций для x64 вы можете зависеть от указателей пользовательского пространства, всегда вписывающихся в IntPtr.Вы не можете зависеть от меньшего пространства.Процессор может получить больше адресных строк в будущем.Когда это происходило между Windows 8 и Windows 8.1, флаг обратной совместимости не добавлялся.

На самом деле вы получили как положительные, так и отрицательные указатели в x86, но хранение указателей в IntPtr все равно работало из-за отсутствия людей-land в 0x7FFF0000 и нулевой диапазон ловушек в 0x00000000.

Я не думаю, что вы пытаетесь делать помеченные указатели, но если вы это делаете, единственный приемлемый способ сделать помеченные указатели этонижние два бита.

Answer 2

В Windows каждый процесс имеет только адресное пространство 8 ТБ, поэтому верхний предел для кода пользователя составляет 0x7FF'FFFF'FFFF

Диапазон виртуальных адресов, доступных для процесса, называетсявиртуальное адресное пространство для процесса.Каждый процесс пользовательского режима имеет свое собственное личное виртуальное адресное пространство.Для 32-разрядного процесса виртуальное адресное пространство обычно составляет 2-гигабайтный диапазон от 0x00000000 до 0x7FFFFFFF.Для 64-разрядного процесса виртуальное адресное пространство представляет собой 8-терабайтный диапазон от 0x000'00000000 до 0x7FF'FFFFFFFF.Диапазон виртуальных адресов иногда называют диапазоном виртуальной памяти.

Эта диаграмма иллюстрирует некоторые ключевые особенности виртуальных адресных пространств.

https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/gettingstarted/virtual-address-spaces

Верхние 248 ТБ относятся к режиму ядра, суммируя до 256 ТБ адресного пространства, которое адресуется 48 бит .Это означает, что максимально возможный положительный адрес равен 2 ⁴⁷ -1 = 0x7FFF'FFFF'FFFF

В 64-битной Windows теоретический объем виртуального адресного пространства равен 2 ^ 64байт (16 эксабайт), но фактически используется только небольшая часть диапазона 16 эксабайт.8-терабайтный диапазон от 0x000'00000000 до 0x7FF'FFFFFFFF используется для пространства пользователя, а части 248-терабайтного диапазона от 0xFFFF0800'00000000 до 0xFFFFFFFF'FFFFFFFF используются для системного пространства.

Значительная часть имеет ширину 48 бит, вероятно, потому что большинство современных реализаций x86-64 используют 48-битный виртуальный адрес

Первоначальная реализация архитектуры AMD64 реализовала 40-битные физические адреса и поэтому могла адресовать до1 ТБ (2 ⁴⁰ байт) оперативной памяти.Современные реализации архитектуры AMD64 (начиная с 10-часовой микроархитектуры AMD) расширяют ее до 48-битных физических адресов и, следовательно, могут адресовать до 256 ТБ ОЗУ.Архитектура позволяет расширять это до 52 битов в будущем (ограничено форматом записи таблицы страниц);это позволило бы адресовать до 4 ПБ ОЗУ.

https://en.wikipedia.org/wiki/X86-64#Architectural_features

Answer 3

В Windows максимальный адрес виртуальной памяти равен 7FFF'FFFF'FFFF'FFFF, т. Е. Невозможно выделить память вне этого адреса. Исторически первые 64-разрядные процессоры от AMD и Intel (согласно спецификации AMD64) поддерживали только адреса 48 бит. Отсюда и предел.

Подробнее см. Здесь: http://www.alex -ionescu.com /? Р = 50 а также https://blogs.technet.microsoft.com/markrussinovich/2008/11/17/pushing-the-limits-of-windows-virtual-memory/