x86架构下的物理内存-通过Linux概述

其它体系结构我没有深入研究过，然而对于x86而言，我们很多人都是很了解的。其内存可以支持4G(不考虑PAE)，因为地址总线为32位，也就是说32条1位的线缆可以选择4G的地址，因此我们想当然的认为我们买了两条2G的内存插入以后，我们的系统就可以有4G的内存可用了，我们的系统内存在满载运行，然而果真如此吗？答案是否定的！

既然4G的地址空间不能完全由ram内存条使用，那么ram不能使用哪些地址呢？这个信息很重要，因为这个信息会指导操作系统内核进行物理内存分配，比如其它地址使用的地址处的页面就不能被分配，否则就访问到设备了，因此这些个地址处的页面应该设置为保留，永远不能被使用，事实上，它们被浪费了。这些地址信息存放的位置是BIOS，BIOS里面存放着很重要的信息，这些信息可以组成一张逻辑拓扑图，真实反映主板上的芯片是如何排列放置的，待到主板上电后，主板上的芯片和总线就形成了一张真实的“地图”，在bios拓扑图的指导下被检测。

既然BIOS里面存放拓扑图，那么操作系统内核在启动的时候怎样得到它呢，得到了它之后，操作系统才能建立自己的物理地址空间映射。得到bios信息的办法莫多于bios调用了，也就是0x15调用，参数由寄存器指定，如果你想得到地址信息，也就是那张拓扑图，那么你要将eax设置成0X0000E820，然后读取返回即可，以下是Linux在拥有256M内存的机器上得到的地址信息，该信息在内核启动的时候通过bios调用得到：