여러 구성 요소를 해결하려면 다소 복잡한 질문입니다. 이러한 구성 요소는 다음과 같습니다.
- 중앙 처리 유닛
- 메모리 컨트롤러 유닛
- BIOS / (U) EFI
- 운영 체제
- 신청
마지막 항목은 문제와 직접 관련이 없지만 완전성을 기하기 위해 추가했습니다.
간단히 말해서, 위의 모든 구성 요소가 성공하려면 4GB 이상의 메모리를 지원해야합니다.
중앙 처리 유닛
CPU로 시작할 수 있습니다. 그러나 먼저는 CPU가 어떤 마법 능력이없는 것을주의하는 것이 중요하다 사용할 수 있는 메모리를 전혀. 대신 주소 지정 가능 공간 내의 모든 주소에 액세스 할 수 있습니다 . 이제 여기에 물림이 있습니다. 32 비트 CPU는 0 ~ 4GiB 범위의 주소 에 액세스 할 수 있습니다. 그러나이 범위는 사용 가능한 RAM, ROM, SMRAM , 그래픽 주소 다시 매핑 테이블 뿐만 아니라 필요한 모든 메모리 매핑 된 I / O를 수용해야합니다. 이 주소 범위의 상당 부분이 필요할 수 있습니다. 결과적으로 일부 메모리 주소는 이러한 용도 로 섀도 잉 되어 RAM 작업에 사용할 수없는 것이 가능할 수 있습니다. 숨겨진 메모리를 되 찾으려면 CPU 액세스 가능 주소 공간 을 확장해야 합니다 . 32 비트 CPU의 경우 물리적 주소 확장 이 도움이 될 수 있습니다. 최대 64GiB를 처리 할 수 있습니다 . 기본 64 비트 모드에서 작동하는 64 비트 CPU는 기본적으로 액세스 할 수 있습니다.최대 16 EiB는 다소 크며 그러한 트릭이 필요하지 않습니다. 그러나 반면에 64 비트 CPU가 64 비트 주소 지정을 사용하는 것은 비현실적이므로 실제로 주소 버스에 의해 여전히 16 EiB보다 낮은 범위로 제한됩니다.
메모리 컨트롤러 유닛
처음에는 노스 브릿지 에 있었지만 AMD64 프로세서로 시작하는 AMD와 Nehalem 프로세서로 Intel에 의해 프로세서 다이로 옮겨졌습니다. PAE가있는 CPU 가 자체적으로 64GiB에 액세스 할 수 있지만 RAM에 액세스하려면 MCU가 여전히 필요합니다. 간단히 말해 : 특정 주소에 액세스 하는 CPU 는 요청 된 주소가 RAM에있는 경우 PCI 장치, BIOS ROM 플래시 또는 MCU에서 응답을받습니다. 그러나 마케팅 목적으로 인해 MCU (노스 브릿지 또는 CPU)가 64GiB보다 훨씬 적은 주소 공간 을 지원하는 것은 드문 일이 아닙니다 .
BIOS / (U) EFI
BIOS / (U) EFI도 실제로 작동하기 전에 하드웨어를 구성해야합니다. 무엇보다도 그들은 전체 프로세서 주소 지정 가능 공간 을 하드웨어 장치, 버스, RAM 등의 메모리 범위로 매핑 해야합니다. 흥미롭게도 전체 RAM이 여러 조각으로 나뉘어 사용 가능한 여러 비 연속 지점에 매핑 될 수 있습니다. BIOS의 문제점은 개발자가 시스템 내에서 3GiB 이상의 RAM 사용을 기대하지 않을 수 있으며 BIOS가 사용되는 모든 메모리를 올바르게 매핑하지는 않는다는 것입니다. 이것은 아마도 (U) EFI에는 일어나지 않을 것입니다.
운영 체제
운영 체제는 또한 4GiB 이상의 메모리 주소 지정을 지원해야합니다. 보다 구체적으로 PAE를 사용하도록 CPU를 구성해야합니다. 일부 32 비트 OS는 PAE를 완벽하게 사용할 수 있고 4GiB 이상에 액세스 할 수 있으며, 다른 일부는 보안 강화를 위해 PAE를 사용할 수 있지만 최대 메모리에 소프트웨어 제한이 있습니다 (Windows XP가 그 예입니다). 다시 한 번 64 비트 OS는 당연히 그러한 어려움이 없으며 일반적으로 4GiB 이상의 메모리를 지원합니다.
신청
마지막 요점은 다른 세계에서 온 것입니다. 응용 프로그램은 일반적으로 가상 주소 공간 에서 작동 하기 때문에 완전성을 기하기 위해 추가했습니다. 그럼에도 불구하고 응용 프로그램이 더 많은 메모리를 사용할 수 있도록 컴파일하는 동안 몇 가지 추가 단계가 필요합니다. 기본적으로 32 비트 응용 프로그램은 2GiB의 메모리 만 사용할 수 있습니다. OS가이를 지원하고 CPU PAE를 활성화 한 경우 동일한 32 비트 응용 프로그램은 최대 4GiB의 메모리를 처리 할 수 있습니다 . 더 구체적으로 는최대 3GiB의 메모리에서 다른 1GiB는 공통 라이브러리 및 OS 커널로 처리 할 수 있지만 쓰기는 불가능합니다 (결국 응용 프로그램 자체가 아닌 OS 아키텍처에 따라 다름). 다시 말하지만 64 비트 응용 프로그램은 기본적으로 4GiB 이상의 메모리 주소 지정을 지원하며 처음에는 이러한 문제가 발생하지 않습니다.
이 모든 것을 원근법으로 표현하기 위해 몇 가지 예를 살펴 보겠습니다.
인텔 ® 82945G 메모리 컨트롤러를 고려하십시오 . 인텔 웹 사이트에 따르면 PAE를 지원하지 않으며 4GB의 RAM으로 제한됩니다. 9 System Address Map데이터 시트의 단락 을 참조하십시오 . 많은 정보가 있습니다. 가장 흥미로운 것은 Figure 9-3. Main Memory Address Range:
및 단락 9.2 Main Memory Address Range (1 MB to TOLUD)이며 다음과 같습니다.
이 주소 범위는 1MB에서 (G) MCH (TOLUD 레지스터에 프로그래밍 된대로)에서 액세스 할 수있는 물리적 메모리의 상단까지 확장됩니다. 이 범위 내의 주소에 대한 모든 액세스는 옵션 TSEG, 옵션 ISA Hole 또는 옵션 IGD 도난 VGA 메모리에 속하지 않는 한 (G) MCH에 의해 주 메모리로 전달됩니다. (G) MCH는 4GB (82945GC / 82945GZ / 82945PL의 경우 2GB)의 최대 주 메모리 주소 디코드 공간을 제공합니다. (G) MCH는 APIC 또는 PCI Express 메모리 공간을 다시 매핑하지 않습니다. 즉, 시스템에 채워진 실제 메모리 양이 4GB (82945GC / 82945GZ / 82945PL의 경우 2GB)에 도달하면 아직 주소를 지정할 수 없어 시스템에서 사용할 수없는 실제 메모리가 있습니다.
PAE를 지원하지 않기 때문에 궁극적으로 PCI와 4GiB를 초과하는 다른 모든 MMIO 를 다시 매핑 할 수 없으므로 일부 메모리가 섀도 잉되고 사용되지 않습니다. 이는 그것이 CPU (36)는 어드레스 비트를 지원하여 사용하는 경우에도 4 지브 상기 메모리 여전히 사용할 수 있다는 것을 의미 하고 4 지브 한계에 가까운 일부 메모리는 사용되지 않을 것이다.
반대로, 이전과 관련된 인텔 ® 82955X 메모리 컨트롤러를 고려 하지만 이전과는 반대로 8GB를 지원하도록 지정되었습니다! 데이터 시트 단락에 2.1 Host Interface Signals따르면 CPU에 36 비트 주소 버스를 사용한다는 것이 좋습니다. 단락 7 System Address Map에는 더 많은 통찰력이 있습니다. Figure 7-1. System Address Ranges우리가 이전에 본 것과 비교해 
보면 :
이것은 36 비트 주소 지정이 가능한 CPU와 함께 사용되는 경우 4GiB 이상의 RAM을 사용할 수 있음을 분명히 나타냅니다. 또한 단락에 7 System Address Map다음과 같이 명시되어 MCH supports 64 GB of addressable memory space있습니다. 그러나 사용 가능한 최대 RAM이 8GB로 제한되어 있음이 더 분명해 졌습니다. 이것은 다시 한 번 addressable 과CPU 섹션에서 전달하려고 할 때 사용할 수 있습니다.
결론적으로, 두 개의 관련 칩셋이 실제로 메모리 처리에 큰 차이가 있음을 알고 싶습니다.
인텔 ® 펜티엄 ® 프로세서 익스트림 에디션 840을 검사 할 수 있습니다. 64 비트 명령어 세트는 지원하지만 PAE는 지원하지 않습니다. 즉, 32 비트 모드에서 실행하는 경우 4GiB 이상의 RAM을 사용할 수 없습니다 (이 가정이 틀렸다면 정정하십시오). 데이터 시트 및 테이블을 확인할 수 Table 4-3. Signal Description있습니다. 이 CPU는 64 비트가 가능하지만 36 비트 폭의 주소 버스로 인해 여전히 제한되어 있으므로 0에서 64GiB까지 액세스 가능한 주소 범위로 제한됩니다 .
이제 최신 CPU를 살펴 보자. 받아 인텔 ® 코어 ™ i7-7700 프로세서 예를 들어. 최대 64GB의 RAM을 지원하는 것이 좋습니다. 이제 데이터 시트를 확인하십시오. 단락 2.3 System Address Map은이 CPU의 주소 지정 가능 범위가 39 비트 주소 버스로 인해 0에서 512GiB 임을 확신합니다 . 64 비트 CPU의 경우 이론적 인 16 EiB 범위와 거리가 멀다는 점에 유의하십시오. 놀랍게도이 CPU는 최대 32GiB의 사용 가능한 RAM (웹 사이트의 64GB와 반대로)을 지원한다는 사실을 더욱 분명히 밝힙니다 . 여기에도 관심있는 이미지가 있습니다 Figure 2-2. System Address Range Example:
PCI 장치 등의 메모리 섀도 잉 문제를 잘 설명합니다. 또한 매핑 하여이 문제를 극복하는 방법을 제안합니다CPU 주소 지정 가능 범위 내에서 실제 RAM에서 상위 주소 범위까지의 범위 따라서 숨겨진 메모리를 회수하십시오. 이 다시 매핑은 하드웨어 초기화시 BIOS / (U) EFI에 의해 수행되며 정확하게 위의 글 머리 기호 목록에 BIOS / (U) EFI를 포함 시켰습니다.
인텔 제품을 예로 들어 보았지만 AMD의 경우에도 마찬가지입니다.
이제 운영 체제 관련 방법에 대해 설명하겠습니다. Linux 커널에는 버전 2.3.23부터 전체 PAE 모드 지원이 포함되어 있으며 32 비트 시스템에서 Linux 커널에 4GiB 이상의 메모리를 사용할 수 있습니다. 그러나 일부 하드웨어에서 4GiB 이상의 RAM이있는 시스템에서 32 비트 Linux 커널 의 결정되지 않은 문제를 알고 있어야 합니다 (제 경험상 TLB 슛 다운과 관련이 있습니다). 어쨌든 Wikipedia에는 PAE 지원 에 대한 좋은 정보가 있습니다. 흥미로운 점은 Windows XP가 4GB로 제한되는 반면 Windows Server 2003 Enterprise / Datacenter SP2는 전체 64GB를 사용할 수있는 방법입니다. 다른 데스크탑-서버 Windows 쌍도 마찬가지입니다.
보시다시피 나열된 구성 요소간에 많은 조합이 있으며 경우에 따라 CPU 또는 OS를 교체하면 도움이 될 수 있습니다. 전자는 시스템에 내장되어 있고 시스템에 내장되어 있고 쉽게 수정할 수 없기 때문에 BIOS / (U) EFI 또는 MCU를 다루기가 훨씬 어렵습니다. 후자는 CPU에 내장되어 있거나 보드에 납땜되어 있습니다.