Physical Address Extension

  • Artikel

Die physische Adresserweiterung (Physical Address Extension, PAE) ist ein Prozessorfeature, mit dem x86-Prozessoren auf mehr als 4 GB physischen Arbeitsspeicher in fähigen Versionen von Windows zugreifen können. Bestimmte 32-Bit-Versionen von Windows Server, die auf x86-basierten Systemen ausgeführt werden, können PAE verwenden, um je nach physischer Adressgröße des Prozessors auf bis zu 64 GB oder 128 GB physischen Arbeitsspeicher zuzugreifen. Ausführliche Informationen finden Sie unter Arbeitsspeicherlimits für Windows-Releases.

Die Intel Itanium- und x64-Prozessorarchitekturen können nativ auf mehr als 4 GB physischen Arbeitsspeicher zugreifen und bieten daher nicht das Äquivalent zu PAE. PAE wird nur von 32-Bit-Versionen von Windows verwendet, die auf x86-basierten Systemen ausgeführt werden.

Mit PAE wechselt das Betriebssystem von der zweistufigen linearen Adressübersetzung zur dreistufigen Adressübersetzung. Anstatt eine lineare Adresse in drei separate Felder für die Indizierung in Arbeitsspeichertabellen aufzuteilen, wird sie in vier separate Felder unterteilt: ein 2-Bit-Bitfeld, zwei 9-Bit-Bit-Bitfelder und ein 12-Bit-Bit-Bitfeld, das der von der Intel-Architektur implementierten Seitengröße (4 KB) entspricht. Die Größe von Seitentabelleneinträgen (PTEs) und Seitenverzeichniseinträgen (PDEs) im PAE-Modus wird von 32 auf 64 Bits erhöht. Mit den zusätzlichen Bits kann ein Betriebssystem-PTE oder PDE auf physischen Arbeitsspeicher über 4 GB verweisen.

In 32-Bit-Windows, das auf x64-basierten Systemen ausgeführt wird, ermöglicht PAE auch mehrere erweiterte System- und Prozessorfeatures, einschließlich hardwarefähiger Verhinderung von Datenausführung (Data Execution Prevention , DEP), nicht einheitlicher Arbeitsspeicherzugriff (NUMA) und die Möglichkeit, einem System Arbeitsspeicher hinzuzufügen, während es ausgeführt wird (Hot-Add-Speicher).

PAE ändert nicht die Menge des für einen Prozess verfügbaren virtuellen Adressraums. Jeder Prozess, der in 32-Bit-Windows ausgeführt wird, ist weiterhin auf einen virtuellen Adressraum von 4 GB beschränkt.

Systemunterstützung für PAE

PAE wird nur für die folgenden 32-Bit-Versionen von Windows unterstützt, die auf x86-basierten Systemen ausgeführt werden:

  • Windows 7 (nur 32 Bit)
  • Windows Server 2008 (nur 32-Bit)
  • Windows Vista (nur 32-Bit)
  • Windows Server 2003 (nur 32-Bit)
  • Windows XP (nur 32-Bit)

Aktivieren von PAE

Windows aktiviert PAE automatisch, wenn DEP auf einem Computer aktiviert ist, der hardwarefähiges DEP unterstützt, oder wenn der Computer für Hot-Add-Speichergeräte in Speicherbereichen über 4 GB konfiguriert ist. Wenn der Computer hardwarefähiges DEP nicht unterstützt oder nicht für Hot-Add-Speichergeräte in Speicherbereichen von mehr als 4 GB konfiguriert ist, muss PAE explizit aktiviert sein.

Um PAE explizit zu aktivieren, verwenden Sie den folgenden BCDEdit /set-Befehl , um die Option pae boot entry festzulegen:

bcdedit /set [{ID}] pae ForceEnable

WENN DEP aktiviert ist, kann PAE nicht deaktiviert werden. Verwenden Sie die folgenden BCDEdit /set-Befehle , um DEP und PAE zu deaktivieren:

bcdedit /set [{ID}] nx AlwaysOff
bcdedit /set [{ID}] pae ForceDisable

Windows Server 2003 und Windows XP: Um PAE zu aktivieren, verwenden Sie den Schalter /PAE in der boot.ini-Datei . Um PAE zu deaktivieren, verwenden Sie den Schalter /NOPAE . Um DEP zu deaktivieren, verwenden Sie den Schalter /EXECUTE .

Vergleich von PAE und anderer Unterstützung für große Arbeitsspeicher

PAE, 4-Gigabyte-Optimierung (4GT) und Address Windowing Extensions (AWE) dienen unterschiedlichen Zwecken und können unabhängig voneinander verwendet werden:

  • PAE ermöglicht dem Betriebssystem den Zugriff auf und die Nutzung von mehr als 4 GB physischem Arbeitsspeicher.
  • 4GT erhöht den Teil des virtuellen Adressraums, der einem Prozess zur Verfügung steht, von 2 GB auf bis zu 3 GB.
  • AWE ist eine Gruppe von APIs, die es einem Prozess ermöglicht, physischen Nicht-Auslagerspeicher zuzuweisen und Teile dieses Arbeitsspeichers dann dynamisch dem virtuellen Adressraum des Prozesses zuzuordnen.

Wenn weder 4GT noch AWE verwendet werden, wird die Menge des physischen Arbeitsspeichers, den ein einzelner 32-Bit-Prozess verwenden kann, durch die Größe des Adressraums (2 GB) begrenzt. In diesem Fall kann ein PAE-fähiges System weiterhin mehr als 4 GB RAM verwenden, um mehrere Prozesse gleichzeitig auszuführen oder Dateidaten im Arbeitsspeicher zwischenzuspeichern.

4GT kann mit oder ohne PAE verwendet werden. Einige Versionen von Windows beschränken jedoch die maximale Menge an physischem Arbeitsspeicher, die bei verwendung von 4GT unterstützt werden kann. Auf solchen Systemen führt der Start mit aktiviertem 4GT dazu, dass das Betriebssystem alle Arbeitsspeicher ignoriert, die den Grenzwert überschreiten.

AWE erfordert keine PAE oder 4GT, wird aber häufig zusammen mit PAE verwendet, um mehr als 4 GB physischen Arbeitsspeicher aus einem einzelnen 32-Bit-Prozess zuzuweisen.

IsProcessorFeaturePresent

PAE X86 – Technische Referenz