Win7等32位系统无法使用4G内存的原因及解决方法-理论篇
前几天给笔记本加到了4G内存,虽然自带的雪中悍刀行实力排名50WIN7 32位系统能认出4G,但实际只能用到2.99G,如下图:

这不是浪费了足足1G内存?用GOOGLE搜了下,很多人说ReadyFor4GB这个软件可以破解Win7/Vista 无法支持4G内存的限制,但也有很多人持怀疑态度,粗略想下,同样的32位系统Win2008、Win2003 等系统不是能支持4G/4G以上的内存吗?WIN7Vista、XP又凭什么不明不白的吃掉了我们差不多1G的内存呢?现在让我们一起来讨论这个问题,解开32位系统无
法支持4G之迷,测试ReadyFor4GB这个软件是否有效?以及其它的解决方法。
下面我们先看看微软对于这个问题的说法:
support.micROSoft/kb/929605/zh-tw
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发生原因:
這種行為是某些硬體和軟體因素的預期結果。
一般電腦中的多種裝置都需要進行記憶體對應存取。這就稱為記憶體對應 I/O (MMIO)。為了使 MMIO 空間可供 32 位元作業系統使用,MMIO 空間必須位於位址空間的最前面 4 GB 之內。
例如,如果您擁有具 256 MB 內建記憶體的視訊卡,該記憶體就必須對應至位址空間的最前面 4 GB 之內。如果已經安裝了 4 GB 的系統記憶體,該位址空間的一部分就必須保留給圖形記憶體對應。圖形記憶體對應會覆寫系統記憶體的一部分。這些情況會減少可供作業系統使用之系統記憶體的總量。
可用系統記憶體所減少的數量,會取決於電腦中所安裝的裝置。然而,為了避免發生驅動程式相容性的潛在問題,32 位元版本 Windows 东莞美容Vista 將可用的記憶體總量限制到 3.12 GB。
如需有關驅動程式相容性潛在問題的資訊,請參閱<其他相關資訊>一節。
如果電腦具有許多已安裝的裝置,可用的記憶體數量就可能減少到 3 GB 或者更少。然而,32 位元版本 Windows Vista如何有效学习 的可用記憶體上限一般是 3.12 GB。
其它可能方案:
在安裝了 4 GB 記憶體的電腦上,若要讓 Windows Vista 使用所有 4 GB 的記憶體,該電腦就必須滿足下列需求:
晶片組必須能支援至少 8 GB 的位址空間。具有這項功能的晶片組包括下列:
Intel 975X
Intel P965
採用 Socket 775 插槽的 Intel 955X
支援採用 socket F、socket 940、socket 939 或 socket AM2 插槽之 AMD 處理器的晶片組。這些晶片組包括 AMD 插槽和 CPU 的任意組合,只要記憶體控制器位於 CPU 中。
CPU 必須支援 x64 指令集。AMD64 CPU 和 Intel EM64T CPU 都支援這個指令集。
BIOS 必須能支援記憶體重新對應的功能。記憶體重新對應功能,可讓先前由週邊元件連接 (Peripheral Component Interconnect,PCI) 設定空間覆寫的系統記憶體片段,重新對
應到 4 GB 位址之上。這項功能必須在電腦上的 BIOS 設定公用程式中啟用。請參考您的電腦產品文件,以取得如何啟用這項功能的指示。許多消費者導向的電腦系統,可能不支援記憶體重新對應的功能。對於這項功能,在文件中或在 BIOS 設定公用程式中皆未使用標準術語。因此,您可能要閱讀各項可用 BIOS 設定的說明,來判斷該設定是否可啟用記憶體重新對應的功能。
必須使用 x64 (64 位元) 版本的 Windows Vista
請連絡電腦廠商,來判斷您的電腦是否可滿足這些需要。
注意 如果安裝在電腦上的實體 RAM 等於晶片組所能支援的位址空間,可供作業系統使用的總系統記憶體,永遠會少於已安裝的實體 RAM。例如,以支援 8 GB 位址空間之 Intel 975X 晶片組的電腦為例。如果您安裝了 8 GB 的 RAM,可供作業系統使用的系統記憶體就會因 PCI 設定的需求而減少。在此案例中,PCI 設定的需求將會減少作業系統可用的記憶體大約 200 MB 至 1 GB 之間。減少的數量將取決於設定。
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从微软的解释我们得知要32位系统支持4G、4G以上的内存首先要达到以下几点要求:
1.芯片组必须能支援至少 8 GB 的位址空间。
2.CPU 必须支持 x64 指令集。AMD64 CPU 和 Intel EM64T CPU 都支持这个指令集。
3.BIOS 必须能支持打开内存重映射的功能(Memory Remapping)。

4.必须使用64位操作系统。
(但这点令人非常怀疑,因为Win2008 32位就能支持4G、4G以上的内存,后面我们会做实验证实。)

主板芯片对内存大小的限制,不支持4G/4G以上内存的原因以及应对方法:
上面微软已经说过原因了,但说得比较令人难明白。我们来看以下这篇来自互联网的文章:
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认识4G地址空间的局限----MMIO内存映射的问题
首先我们还必须要先了解两个概念
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其一是“物理内存”。大家常说的物理内存就是指安装在主板上的内存条,其实不然,在计算机的系统中,物理内存不仅包括装在主板上的内存条(RAM),还应该包括主板BIOS芯片的ROM,显卡上的显存(RAM)和BIOS(ROM),以及各种PCI、PCI-E设备上的RAM和ROM。
其二是“地址空间”。地址空间就是对物理内存编码(地址编码)的范围。
所谓编码就是对每一个物理存储单元(一个字节)分配一个唯一的地址号码,这个过程又叫做“编址”或者“地址映射”。这个过程就好像在日常生活中我们给每家每户分配一个地址门牌号。与编码相对应的是“寻址”过程——分配一个地址号码给一个存储单元的目的是为了便于到它,完成数据的读写,这就是“寻址”,因此地址空间有时候又被称作“寻址空间”。系统不仅要给主板上的内存条编址,还要给上述的其它物理内存编址;它们都被编在同一个地址空间内,编址后的物理内存就可以被系统资源使用或占用。
从Pentium Pro处理器开始,CPU的地址总线已经升级到36位,寻址能力达到64GB,按理说CPU支持4GB的内存是没有问题的;因此,芯片组(北桥—MCH)地址总线的数量就成了决定物理内存地址空间大小的决定性因素。在Intel 945系列和945以前的芯片组,nForce 550系列和550以前的芯片组都只有32条地址线,为系统提供4GB的地址空间,即最高可以
安装4GB的内存条。
虽然可以安装4GB内存条,但这4GB的内存空间不能全部纷配给内存,因为从4GB空间的顶端地址(FFFF_FFFFh)开始向下要有400MB-1GB的地址空间要分配给主板上的其他物理内存。

我们可以看到4GB的地址空间可以分为两大部分,0MB~物理内存顶端的地址分配给主板上安装的物理内存,4GB到物理内存顶端的地址分配给BIOS(ROM)和PCI/PCI-E设备的存储器。由于这些存储器基本上是用于系统的输入和输出,所以Intel又把这段地址空间称之
为“MMIO”(Memory-Mapped I/O—I/O存储器映射)。当系统安装3GB以下的内存时,MMIO区域不会与物理内存条的地址空间相重叠,操作系统可以访问几乎全部的物理内存,而操作系统属性里显示的物理内存基本接近实际内存的容量。

而当系统安装上4GB内存时,问题出现了。由于位于4GB下面的部分地址空间要优先分配给MMIO,内存条上对应的这段区间就得不到编址,所以操作系统就不能使用。
严格意义上来说,即使安装2GB内存时操作系统也不可能使用到全部的内存容量,诸如传统DOS的UMA区就有部分被占用的地址空间,但因为被占用的容量相比之下实在太少,所以就被很多读者忽略了。MMIO占用的地址空间在256MB~1GB之间,这么大的“浪费”大家肯定不能“熟视无睹”。
   因为受4GB芯片组地址空间的限制(32条地址线的限制),Intel 945系列及以前的芯片组、NVIDIA nForce 550及以前的芯片组都没有办法绕过这个限制。具体原因有三方面:其一是芯片组没有剩余空间分配来供操作系统来调配;其二是物理内存的编址必须是连续的,不能被割断;其三是系统开机时必需先从4GB的顶端地址(FFFF_FFFFh)读取BIOS数据, 这是IA32架构和4GB地址空间的局限.
所以建议使用这些芯片组主板的用户不要安装4GB的内存,这样会有部分内存容量不能被操作系统所使用。而解决4GB内存限制的唯一办法就是扩展地址空间。
支持大于4GB内存的芯片组和“内存重映射”技术
面对原有芯片组4GB内存的局限,Intel和NVIDIA早就开始未雨绸缪,他们对传统的32位地址总线进行了调整,将其升级到36位,并推出了一系列可以突破4GB内存限制的芯片组,这就是Intel的965系列以及975系列、NVIDIA的nForce 570/590以及680系列
空气炸锅怎么用注:AMD的64位Socket AM2 CPU把内存控制器放到CPU中,提供40bit的物理地址总线,地址空间可达到1000GB。具体支持的地址空间和内存量取决于芯片组及主板的总线设计。
   从上面的芯片组参数来看,地址总线从32位提升到36位,地址空间达到64GB,支持安装8GB的物理内存。但由于IA32架构的规则是开机时必须从4GB的FFFF_FFFFh地址读取BIOS信息,尽管芯片组支持的地址空间变大了,且最大支持的物理内存容量也达到了8GB(或以上),但从本质上来说仍然不能解决MMIO地址占用4GB内存编址的问题。这要怎么办呢?
   36位地址总线最大可以支持64GB的地址空间,这就为移动MMIO地址区提供了条件。现在解决这个问题的办法就是“内存重映射”技术——就是在IA32架构的基础上,把BIOS(ROM)和PCI/PCI-E设备占用的MMIO地址区段重新映射到内存条顶端地址以上 (例如4GB以上)的地址空间,从而把IA32架构规定的这一段操作系统不可使用的、位于4GB下面的MMIO地址空间回收给物理内存使用,保证物理内存编址的连续性。国产爱情电影排行榜
BIOS必须支持“内存重映射”
“内存重映射”技术必须通过BIOS完成。所以BIOS必须具有支持内存重映射的功能模块,以
便根据用户安装的内存容量来确定是否需要启用内存重映射功能。同时,在BIOS的设置选单中也要有“Memory Re-Mapping”的设置选项,使用4GB或者4GB以上内存的用户一定要将此项设置设为“Enable”
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由此我们知道:由于iA32架构要求BIOS(ROM)芯片的地址,PCI、PCI-E存储器地址、AP
CI中断路由地址等必须占用从4GB开始以下的256M-1GB空间,这段MMIO地址区不能分配给内存条,4GB的内存条有256MB-1GB的容量不能编址而浪费。使用4GB或者以上的内存条,必须使用地址(编址)空间64GB的芯片组主板,内存重映射就是把被MMIO占用的地址移到内存条容量以上的地址空间,BIOS具有支持“内存重映射”功能的,设置项里有 Memory Remap Feature 选项,应该设置为Enable,这样就可以解决MMIO地址区占用了内存地址的问题。
前面我们介绍了解决4GB问题的芯片组是支持64GB地址空间的,硬件芯片组上的限制解决了,但WIN7/Vista/XP 等32bit操作系统还会受限于32位架构限制,即使是采用虚拟内存的方式,最多只能寻址到4GB。针对这个问题又有什么解决方法呢?
 

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