問題核心
CPU 以統一邏輯位址空間管理所有儲存裝置。當主機板插上第一根 4GB 記憶體，其位址範圍為 0x0000_0000 ~ 0x0FFF_FFFF。若再插入第二根 4GB 記憶體，新記憶體的邏輯位址是**接在原有範圍之後** (0x1000_0000 起)，還是**插在中間**導致原有裝置位址後移？
答案：位址空間線性擴展，原有裝置位址不變
- **記憶體控制器** 在開機階段 (BIOS/UEFI) 掃描插槽，依插槽順序或晶片組規則，將各記憶體模組**連續映射**到實體位址空間。
- 原有 4GB 位址範圍**維持不變**，新記憶體**追加在高位址端**。
- 其他裝置 (顯示卡、PCIe、ROM) 的位址映射在**記憶體映射 I/O (MMIO) 區域**，通常位於 4GB 附近 (3GB~4GB 之間)，**不會**因記憶體增加而位移。
詳細機制
- 開機掃描：BIOS 讀取 SPD (Serial Presence Detect) 取得每根記憶體大小、速度。
- 位址分配：依晶片組規格 (如 Intel Flex Memory、AMD Dual Channel) 決定交錯或連續模式。現代多為**連續模式**：DIMM0 佔低位址，DIMM1 佔高位址。
- ACPI 表單：建立
SRAT (System Resource Affinity Table) 與 E820 記憶體映射表，告知作業系統各區域屬性 (System RAM, Reserved, ACPI NVS...)。
- 作業系統視角：OS 看到的是一個連續的實體記憶體範圍 (可能有洞)，透過頁表映射到虛擬位址空間，應用程式完全感知不到物理插槽差異。
32 位元系統的 4GB 限制
若為 32 位元 OS，實體位址總寬度僅 32 位 (4GB)。當裝置記憶體 > 4GB 時，MMIO 區域會佔用高位址，導致部分實體記憶體**被遮蔽** (見不到)，需啟用 PAE (Physical Address Extension) 或改用 64 位元 OS 才能完整使用。
參考資源
推薦閱讀：記憶體位址映射詳細圖解 (含 BIOS 分配流程、E820 表、PCIe BAR 分配等進階主題)。
