Миф: PAE увеличивает виртуальное адресное пространство за 4 Гб

Это перевод Myth: PAE increases the virtual address space beyond 4GB. Автор: Реймонд Чен.

PAE увеличивает количество физической памяти, которую может адресовать процессор, но это никак не связяно в виртуальным адресным пространством (вспомните, что PAE расшифровывается как Physical Address Extensions - Расширения Физических Адресов).

PAE увеличивает физическое адресное пространство (адресное пространство, которое процессор может использовать для доступа к чипам памяти в вашей машине) с 32-х бит до 36-ти бит на Pentium 2, что даёт теоретический максимум в 64 Гб. Однако, размер указателя не изменятеся - он по-прежнему равен 32-м битам (для 32-х битного процессора), что означает, что виртуальное адресное пространство всё ещё равно 4 Гб.

С включенным PAE, записи таблицы и каталога страниц (page table and page directory) удваиваются в размере (чтобы учесть дополнительные биты в фрейме страницы), что значительно увеличивает количество памяти, требуемой для таблиц и каталогов страниц (поскольку каждая таблица страниц описывает теперь в два раза меньше памяти, чем раньше).

Заметьте, что из-за этого получается, что PAE и /3GB в некоторой степени конфликтуют друг с другом. Если вы включите и PAE и /3GB, то ядро будет вынуждено ограничить себя только 16 Гб физической памяти. Это происходит потому, что в адресном пространстве ядра просто не хватает места для размещения данных по отслеживанию увеличенной памяти.

На процессорах AMD, физическое адресное пространство расширяется до 40 бит, что даёт теоретический максимум в 1 Тб. Однако, менеджер памяти использует только 37 бит из них, что даёт реальный максимум в 128 Гб. Почему? По той же самой причине, почему ядро ограничивает память до 16 Гб в режиме /3GB: не хватает адресного пространства. Нам пора переселяться на 64-х битные процессоры...