Я сначала прочитал "The Design and Implementation of the FreeBSD Operating System". Там тоже хорошо и интересно написано о внутренних механизмах FreeBSD.
Удалось попробовать все это на реальном железе, купив плату с ARM процессором AT91SAM9XE512. Именно на нем получилось самостоятельно настроить и запустить MMU, защиту памяти, многопоточность и работу с системными вызовами (без использования готовых ОС). Было желание написать об этом статью. Затем нашел эмулятор qemu, в котором можно сделать все то же самое, но без покупки железа.

Решил поискать, нашел:
man split
split --bytes=1450M /dev/sdX /path/to/file.
PS: на диске не проверял, на файле работает.

Программы работают с памятью с помощью указателей на участки памяти (адресов). То есть можно прямо здесь и сейчас взять и попытаться прочитать/записать по любому адресу ячейку памяти. За это программа практически всегда будет убита, но это неважно.
32-разрядные программы работают с 32-разрядными адресами, 64-разрядные -- с 64-разрядными.
32-разрядный адрес позволяет обратиться к любой ячейке памяти в пределах 2^32 = 4 ГБ.
64-разрядный адрес -- к любой в пределах 2^64 байт.
В случае win32 часть памяти из этих 4 ГБ занята ядром ОС. То есть программа по-прежнему может обратиться к памяти, которая принадлежит ядру и по-прежнему будет убита.
Фактически, максимальный объем памяти в win32, который ОС может выделить программе -- около 2 ГБ. Остальная так или иначе недоступна.