详解physicalmemory

小蓝 • 2024-12-15 16:30 • 编程

一、物理内存的概念

物理内存（Physical Memory）也称实际内存，是指电脑中安装的内存等物理硬件设备。

物理内存是计算机世界中最有价值的资源之一，可以被操作系统和程序使用，存储指令、数据等等信息。

对于32位Windows操作系统，物理内存的最大限制是4GB，对于64位系统而言则没有限制。

二、物理内存的使用

物理内存在计算机中被广泛应用，可以用于缓存系统和应用程序内的数据。存储在物理内存中的数据读取速度非常快，可大幅提高系统性能。

在Windows操作系统中，物理内存可以被操作系统和应用程序使用。操作系统需要使用部分物理内存来存储内核代码、驱动程序等信息，同时使用剩余的物理内存给各个应用程序提供内存资源。

应用程序可以使用大量的物理内存来运行程序并存储数据。例如，图片处理程序需要加载大量的图像数据，这些数据可以存储在物理内存中，加快图像处理速度。

三、物理内存的管理

为了更好地管理内存资源，操作系统把物理内存分割成多个大小相等的页面（Page），每个页面的大小为4KB。操作系统管理页面的方式称为页面管理（Paging），每个页面包含一个地址和从该地址开始的4KB字节。

当应用程序使用内存时，首先向操作系统申请内存空间。操作系统会在物理内存和虚拟内存中查找空闲的页面，如果有空闲页面，就把页面映射到应用程序的虚拟地址空间中。应用程序可以通过虚拟地址访问物理内存，但在实际中访问的是其对应的页表，页表就是一个存储页面映射信息的数据结构。

四、物理内存的代码示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <windows.h>

using namespace std;

int main()
{
    MEMORYSTATUSEX memStat;
    memStat.dwLength = sizeof(MEMORYSTATUSEX);

    GlobalMemoryStatusEx(&memStat);

    cout << "物理内存总量：" << memStat.ullTotalPhys / 1024 / 1024 << " MB" << endl;
    cout << "物理内存可用量：" << memStat.ullAvailPhys / 1024 / 1024 << " MB" << endl;
    cout << "虚拟内存总量：" << memStat.ullTotalVirtual / 1024 / 1024 << " MB" << endl;
    cout << "虚拟内存可用量：" << memStat.ullAvailVirtual / 1024 / 1024 << " MB" << endl;

    return 0;
}

五、小结

物理内存是计算机系统中最核心的资源之一，被广泛应用于系统缓存和应用程序内存资源。在Windows操作系统中，操作系统和应用程序可以共同使用物理内存资源。在物理内存管理方面，操作系统把物理内存分割成多个大小相等的页面，并通过页表机制管理页面映射。对于编程工程师而言，可以使用系统API获取物理内存的相关信息，也可以通过操作系统提供的内存管理机制来管理内存资源。

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