2024年1月4日发(作者：)

win7 32位其实早就支持128G内存，只是微软故意限制罢了

操作系统, 内存, Windows, 逻辑推理, 源代码

如何证明这个事情呢，最终证据这种东西，除非把Windows源代码放到你面前，否则一切证据都是浮云。

不过呢，我还是可以给你证明32位操作系统能完全利用4G以上内存，至于你看不看得懂和相不相信，就不是现在我从三个方面给你证明。分别是逻辑推理、内部原理、自己动手。

首先，从逻辑推理的角度看。

Executive层实现。换句话说，操作系统能识别和利用多少内存是内核决定的。

首先我们知道，Windows内核的实体是（当然还可能是，，ntk首先承认一个事实。32位Windows Client版本，例如xp/vista/7，在正常情况下最大只能识别4G内存。而以识别高达128G的内存。你可能说内核不一样，那么以Windows Server 2008为例，其内核和Windows识库或自己试验）。为何一个不支持4G另一个又支持呢？这显然不是32位操作系统本身的技术限制，肯定是定是支持4G以上内存的。

那么，到底是什么因素限制了32位Client版本Windows的可用内存大小呢？下面从内部原理的角度分析。很多人说32位操作系统不支持4G以上内存的理由是：32位处理器寻址能力有限，只能寻2的32次方那么是物理地址吗？错！这里的“址”，指的是虚拟地址。在Windows NT内核中，进程之间是相互隔离的，各个进虚拟地址。注意是每个进程的地址空间容量只有4G，而不是总的物理内存大小只有4G，请区分清楚！用户态统的调度，经过翻译后访问真实的物理地址。这是操作系统内存管理的精髓。

事实上，早在英特尔奔腾2的时代，处理器就从硬件层面支持了物理地址扩展（PAE）。页式地址转换技术又原址。Windows NT内核中，早就原生支持了PAE。Windows安装程序会自动选择内核的PAE版本ntkrnlpa.上内存的操作系统。

那么，Windows NT 6.x是怎样限制可用内存最大容量的呢？

事实上，Windows的许可信息保存在了注册表HKEY_LOCAL_MACHINESystemControlSet001Control被调用，用以读取ProductPolicy中的Kernel-WindowsMaxMemAllowedx86，这个值限定了特定版本的W部分反汇编结果：

7C xx jl default

8B 45 FC mov eax,dwordptr [ebp-4]

85 C0 test eax,eax

74 yy je default

eax寄存器储存了ZwQueryLicenseValue的结果，根据查询到的版本许可，超过限制的内存部分将直接被n你可能会想修改注册表键值ProductPolicy来突破限制，不过很遗憾，微软早就防着你这一手呢，ExGetLicen是否被篡改。不过如果Patch内核，直接修改，是可以绕过检查，完全利用到4G以上内存的。最后，我们自己动手亲自看看。

这里需要用到微软出品的调试器windbg。

比如我的机器安装4G内存，Windows显示可用内存2.98G。我们用windbg来看看怎么回事。

lkd>ddMmHighestPhysicalPage

8088b124 000bf7ff 000bf399 00000040 00000000

lkd>ddMmNumberOfPhysicalPages

8088b128 000bf399 00000040 00000000 7fff0000

可见最高物理内存页号MmHighestPhysicalPage值为bf7ff，物理内存总页数MmNumberOfPhysicalPag系统属性页显示的2.98G，改变这个值，系统属性页的值也会跟着变，是不是把这个值改了你就能用到更多的那是不是我的PAE没有真正启用呢？

lkd> !pte 80800000

VA 80800000

PDE at C0602020 PTE at C0404000

contains 09E3 contains 0000

pfn 800 -GLDA--KWEV LARGE PAGE pfn 800

的。

继续windbg：

lkd>dd poi(MmPhysicalMemoryBlock)

8ad75c80 00000007 000bf3ab 00000001 0000009d

8ad75c90 00000100 000bf17c 000bf282 000000dd

8ad75ca0 000bf40f 00000060 000bf70f 00000008

8ad75cb0 000bf71f 0000004c 000bf7ff 00000001

从上面可以看出，我的机器有7块可用的内存，总共有bf3ab页

此时我们patch kernel，再用windbg看

lkd>dd poi(MmPhysicalMemoryBlock)

8baa3c70 00000008 000f73ab 00000001 0000009d

8baa3c80 00000100 000bf17c 000bf282 000000dd

8baa3c90 000bf40f 00000060 000bf70f 00000008

8baa3ca0 000bf71f 0000004c 000bf7ff 00000001

8baa3cb0 00100000 00038000 0001000a 6c4d6d4d

要写的就是这么多了。真理永远是真理，无论它是否为人所知。

在传统的32位的保护模式中，x86处理器使用一种两级的转换方案。在这种方案中，控制寄存器CR3指向一个长4KiB的页目录（page directory）；页目录又分为每个1024个每个4KiB的页表（page table）；最后页表又分为1024个每个长4KiB的页。

启用PAE（通过设置控制寄存器CR4的第5位来启用）会改变上面的方案。默认情况下，每页的大小是4KiB的。页表和页目录中的表项都从32位扩为64位（8字节）以使用附PDE和PTE里面的物理地址09E3和0000都是64位的，而在没有启用P看到了吗，我的机器现在有8块可用的内存了，多了一个100000-138000，总共有f73ab页了，0xf73ab*

加的地址位。但是，页表和页目录的总大小不变。所以，页表和页目录现在都只有512个表项。因为这变成了原来方案的一半，所以另外的一个级加了进来：CR3现在指向的是页目录指针表，即一个包含4个页目录指针的表。

页目录里的表项的第7位叫做PS（Page Size）。如果这个位设为1，则页目录的表项不再指向页表，而是指向一个2MiB的页。页目录里还有另外一个叫NX位的标志位。它是第63位，表示No eXecute。因为页表项最高的12位，要么是这种标识位，要么是和操作系统相关的数据，所以最多可有52位在将来用于在252 字节，即4pebibyte的物理内存中寻址。

现在，x86架构只使用该52位中的36位(即最大支持内存2^36=64G)。对于在长模式（long mode）中的x86-64处理器，PAE是必须的；其中使用了52位中的40位。

CPU对PAE模式的支持可以通过CPUID标志PAE来识别。

Windows XP SP2和其他新的版本，默认在有no-execute (NX)和execute-disable (XD)特性的处理器上以PAE模式运行以允许NX。NX（或XD）在页表项的第63位。如果没有PAE，页表项只就32位；所以要利用NX这个特性的话，就必须运行在PAE模式下。但是，为了与驱动程序兼容，桌面版的Windows（Windows XP, Windows Vista）都把物理地址空间限制为4GiB