PAE (Mở rộng địa chỉ vật lý) cho phép không gian địa chỉ lớn hơn 4GB như thế nào?

Question

Một đoạn trích của bài viết trên Wikipedia về Physical Address Extension:

bộ xử lý x86 phần cứng-kiến trúc được tăng cường với dòng địa chỉ bổ sung sử dụng để chọn bộ nhớ bổ sung, vì vậy địa chỉ vật lý kích thước tăng từ 32 bit đến 36 bit. Điều này, về mặt lý thuyết, tăng kích thước bộ nhớ vật lý tối đa từ 4 GB lên 64 GB.

Cùng với một hình ảnh giải thích cơ chế:

Nhưng tôi không thể nhìn thấy cách không gian địa chỉ được mở rộng từ 4GB đến 64GB. Và 4 * 512 * 512 * 4K vẫn bằng 4GB, phải không?

Answer 1

bộ xử lý x86 chạy ở chế độ 32 bit sử dụng bản dịch trang cho địa chỉ bộ nhớ. Điều này có nghĩa rằng có một lớp bản đồ giữa địa chỉ được sử dụng bởi mã (cả hạt nhân và chế độ người dùng) và bộ nhớ vật lý thực tế. Ví dụ. trong Windows tất cả các quá trình ánh xạ hình ảnh của tệp .exe đến cùng một địa chỉ.

Lớp ánh xạ giữa các địa chỉ ảo và thực tế thường chỉ có thể lập bản đồ 4GB bộ nhớ. Với PAE được kích hoạt, các địa chỉ ảo 32 bit được ánh xạ 36 bit địa chỉ vật lý. Tuy nhiên, một quá trình duy nhất không thể truy cập nhiều hơn 4GB cùng một lúc. Đó là những gì bạn thấy trong hình ảnh bạn đã dán, không gian địa chỉ 32 bit của một quá trình. Bạn cũng có thể thấy rằng PTE (Page Table Entry) chứa địa chỉ vật lý rộng 64 bit.

Ứng dụng nhận biết PAE có thể hoán đổi các bộ phận khác nhau của bộ nhớ vào vùng địa chỉ hiển thị để sử dụng hơn 4GB RAM, nhưng chỉ có thể xem 4GB tại bất kỳ thời điểm nào.

Answer 2

Nó không. Trang địa chỉ không bao giờ thay đổi. Điều gì xảy ra là thông qua các cuộc gọi API, bạn có thể SWAP OUT khu vực của bộ nhớ chống lại các khu vực khác của bộ nhớ. Vì vậy, bạn vẫn chỉ có một không gian địa chỉ đầy đủ của 4GB (2-3 gb có thể sử dụng được), nhưng bạn có thể có 2000 khối 512MB khác mà bạn có thể trao đổi thành một phần của không gian địa chỉ.

Answer 3

Đó là không gian địa chỉ ảo vẫn là 4GB. Không gian địa chỉ vật lý lớn hơn vì các mục trong bảng trang chứa các địa chỉ vật lý dài hơn của các trang.

Xem, hình ảnh cho biết "mục nhập PD 64 bit" và "mục nhập PT 64 bit". 32 bit bổ sung của các mục đó tạo nên các địa chỉ vật lý dài hơn của các trang. Với chương trình này, ứng dụng của bạn vẫn có thể giải quyết tối đa 4GB bộ nhớ (trừ phần hạt nhân thường không thể truy cập được do bảo vệ) tại một thời điểm, nhưng nếu bạn xem xét một số ứng dụng, chúng có thể giải quyết nhiều hơn 4GB bộ nhớ .