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MS_VirtualMemoryManagement
- TOP > インフラストラクチャ > メモリ管理
仮想アドレス空間にマッピングされた各コミット済みページは
- 物理メモリ
- 物理ストレージ（ページングファイル、メモリマップトファイル）
に支持（バック）される。
- Windows のユーザープロセスに対する仮想アドレス空間は、3 種類のページに分類できる。
- リザーブ（予約済み）
- コミット
- ワーキングセット
- 仮想メモリの各フラグメント（断片）をページといい、サイズは通常 4KB である。
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VirtualAllocで予約したページ - 将来の使用に備えて予約されたページ。
- 予約済みページは、物理ストレージや、物理メモリを占有しない。
- しかし、仮想アドレス空間が予約されるため当該プロセスのみのメモリ・リーク、
正確には、当該プロセスの仮想アドレス空間のリークが発生することはある。
- プロセスのコミット済みページ
- アプリケーションがコミット済みページにアクセスすると、
オペレーティングシステムはそのページをワーキング セットに指定する。
仮想アドレスに直接関係しないプロセスの所有する物理メモリ
（詳細は物理メモリ管理）。
移行メモ: 厳密には「リザーブ / コミット / ワーキングセット」は 同じ軸の3分類ではない。 リザーブとコミットは仮想アドレス空間の状態、 ワーキングセットは物理メモリ側の概念である。 「予約 → コミット → （アクセスされて）物理メモリに常駐＝ワーキングセット」 という流れを一続きに説明したものと解される。
| 32bitの仮想アドレス空間 | 64bitの仮想アドレス空間 |
|---|---|
| 合計 4GB | 合計 16TB |
| 2GB がカーネルモード | 8TB がカーネルモード |
| 2GB がユーザモード | 8TB がユーザモード |
補足（最新化）: 16TB（各 8TB）は Windows 8.1 / Server 2012 R2 までの値。 Windows 8.1 以降は 256TB（ユーザ 128TB / カーネル 128TB）に拡張されている （4レベル ページ テーブル、48bit のアドレス）。 さらに Windows Server 2022 以降は 5レベル ページ テーブル対応により 最大 128PB まで拡張されうる。
32bit のデフォルトで
- ユーザモード（
0x00000000〜0x7fffffff） - カーネルモード（
0x80000000〜0xffffffff）
AWE により、32bit プロセスでも扱える物理メモリを拡張可能
（APP が AWE をサポートしていれば AWE の API を使用して独自にメモリ管理をする）。
また、3GB スイッチでユーザモードを x86：3GB、x64：4GB※ に拡張可能。
※ 32ビットプロセス（WOW64）でアクセス可能な仮想アドレス空間にカーネル空間が
存在しないため、4GB をフルに活用できる。
移行メモ: 原文は AWE を「仮想アドレス空間の拡張」としていたが、 AWE（Address Windowing Extensions）は 仮想アドレス空間を拡張するものではない。 2GB の仮想アドレス空間に「窓」を開け、そこへ 2GB を超える物理メモリを 付け替えながらアクセスする仕組み。 したがって拡張されるのは「使える物理メモリ量」である。
なお 3GB スイッチ側は、実行イメージに
IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWAREが立っている必要がある。 いずれも 32bit OS 固有の延命策で、64bit 化すれば不要。
カーネルモード・ユーザモードの仮想アドレス空間
カーネルモードの仮想アドレス空間は、全てのプロセスで共有される。
- スレッドの開始アドレスが
0x80000000（デフォルト）より上位にある場合、
そのスレッドはカーネルモード・スレッドになる。 - カーネルモード・スレッドを作成したデバイス・ドライバを特定するためには、
スレッドの開始アドレスを調べ、そのアドレスの上位で最も近いベースアドレスを持つドライバを探す。
※ これらの調査の操作は、Process Explorer に統合されている（★）。
以下のツールも利用可能。
-
Dependency Walker を使用すると、
プロセスで利用されている.sys（ドライバ）を確認できる。
メモリ プール（ページ プールおよび非ページ プール）
ページング可能なメモリ プール
（レジストリやメモリ マップ ファイルを表すデータ構造が格納される）
ページング不可能なメモリ プール
（カーネルとデバイス ドライバーが、システムがページ フォールトを処理できないときに
アクセスされる可能性があるデータを格納している）
カーネル モードで動作するモジュール（ドライバ）から確保され、
モジュール（ドライバ）を識別可能なタグ名が付与される。以下の API により確保される。
PVOID ExAllocatePoolWithTag(
IN POOL_TYPE PoolType,
IN SIZE_T NumberOfBytes,
IN ULONG Tag // <<<<<
);このタグを利用してリークの原因となっているモジュールを特定できる。
※ タグごとのプール使用量は poolmon.exe（WDK 付属）で確認できる。
非ページ プールが増え続ける場合、ドライバ起因のリークを疑う
（メモリ・リークを参照）。
補足（最新化）:
ExAllocatePoolWithTagは Windows 10 2004 以降 非推奨となり、ExAllocatePool2/ExAllocatePool3が推奨されている （既定でゼロ初期化される点が異なる）。
Tags: Windows, メモリ管理, 障害対応, 性能, デバッグ
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