前几天和朋友聊天，他说出去面试 ，面试官问他C++可不可以直接操作物理内存。
这个问题乍一听上去好像在问虚拟内存和物理内存相关的知识，但我觉得回答不能也是不对的，或者说并不是在所有的情况下都不能 .

其实不管是C++也好,汇编也罢,到底访问的是虚拟内存还是物理内存其实看的还是底层的CPU架构.
不论是x86还是ARM都存在real mode或者说real adress mode模式(实模式),
早期的很多CPU基本都是处于这个模式(像8086，8088，80188)，在real mode下，经过段机制转化而来的linear address（线性地址）就是物理地址，或者可以说在real模式下没有虚拟地址的概念，各个segment寄存器所装载的段基址都是物理地址。在这种CPU模式下你不论运行什么语言操作的都是物理内存。

当然后来x86架构出现了新的protected mode（保护模式）（x64还有个long mode，不过算是protected mode的扩展版），保护模式下实现了两种内存管理机制：segmentation（段式管理）和paging（分页管理），我们的主板在刚通电的时候是处在实模式的情况下的（bios -> mbr -> loader -> kernel -> os，这些寻址过程是要求准确物理地址的），跑到后面才会进入到protected mode/long mode,而在real mode->protected mode的过程中段式管理机制segmentation必须建立，分页机制paging却是可选的，当paging关闭时，从段式内存管理中得到的linearaddress（线性地址）还是物理地址，我们此时高级语言访问的还是物理内存（当然进入Long Mode时paging必须开启，paging开启后访问的就是虚拟地址）。

除了实模式和未开启paging的情况下我们可以直接操作物理内存，我们都知道现在虚拟存储和物理内存之间一般都是通过MMU来实现的，而MMU是可以被关闭的（当然通电处于实模式时MMU就是关闭状态），除了关闭MMU之外，有的CPU甚至就没有MMU，例如做嵌入式著名的ARM的STM32（linux专门为这类没有MMU的处理器写过uclinux），再这种情况下我们操作的也不是虚拟内存，而是物理内存。当然一般的x86的linux或者windows，mmu都是打开的。但是我们也不能一棍子打死就说类似C++这种高级语言不能操作物理内存。

我也不知道这个面试官是在第一层呢，还是在第二层，或者干脆就是在大气层钓鱼
不过我感觉如果你真的这么回答 他可能觉得你是个大杠精

参考文献：《x86/x64体系探索及编程》