SQL Server 2000内存管理内幕(2)

Large-Address-Aware Executables

在/3GB支持加入Windows之前，应用程序无法使用指针的最高位，User mode的应用程序只能够对32位指针的前31位表示的地址空间进行存取。对于剩下的1位，一些聪明的开发者不希望浪费进程空间里的这1个位，把它用于了其它的目的，例如用于标识那些应用程序特定的地址分配类型的指针。这在引入/3GB后带来一个难题，因为这种类型的应用程序无法区分引用2GB以上内存的指针，和那些引用2GB以下内存但是最高位由于其它原因而被设置的指针。基本上，使用/3GB启动机器，会使这样的应用程序崩溃。为了解决这个问题，微软在Win32 PE文件格式（定义Windows下可执行文件Exe和Dll结构的格式）的Characteristics字段加入一个新标识位的支持，用于指示应用程序是否支持大的寻址能力。设置可执行文件头中Characteristics字段的第32位启用IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWARE标识位。通过设置应用程序头的这个标识位，表明应用程序能够处理那些最高位被设置的指针，不会由于这个位带来任何多意性。当设置了这个标识位，在正确的Windows版本上使用/3GB选项启动，系统将为进程提供一个私有的扩展user mode地址空间。你可以使用DumpBin、ImageCfg等可以分析可执行文件头的工具，查看应用程序是否启用了这个标识位。Visual C++通过/LARGEADDRESSAWARE连接开关提供对IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWARE的支持。SQL Server启用了这个标识位，因此当你在正确的Windows版本上使用/3GB开关启动，系统将扩展SQL Server的user mode地址空间。

注意：Windows在进程启动时检查IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWARE标识，忽略Dll的标识。对那些最高位被设置的指针，dll代码必须能够正确处理。

Physical Address Extension

从Pentium Pro开始，Intel处理器提供一种叫做Physical Address Extension（PAE）的内存映射模式。PAE支持高达64GB的物理内存存取。PAE模式下，内存管理单元（Memory Management Unit - MMU）仍然实现了页目录条目（Page Directory Entries - PDEs）和页表条目（Page Table Entries - PTEs），但是在这个之上有一个新的层级：页目录指针表（Page Directory Pointer Table）。PAE模式下系统能够寻址更大的内存，因为PDEs和PTEs为64位宽，是之前标准宽度的两倍，而并不是通过PAE模式下的页目录指针表实现。页目录指针表把这些高存储容量的表和索引管理起来。使用PAE模式需要一个特殊版本的Windows内核，在Windows 2000及后续版本中均有提供，单处理器机器上位于Ntkrnlpa.exe中，多处理器机器上位于Ntkrnlpamp中。和/3GB、/USERVA一样，在BOOT.INI文件中添加/PAE启用PAE模式。