揭示为什么Win7 32位系统无法使用4G内存

许多用户有这样的误解. 无论系统中安装了多少操作系统，他们都认为计算机增加了内存并且系统运行速度更快. 其实这是错的！ Win7 32位系统只能支持4G以下内存，而Win7 64位系统则支持包括4G或更多内存的4G. 64位系统是专门为具有4G或更大内存的计算机而设计的. 那么，为什么Win7 32位系统不能使用4G内存？

下面，莫然暖心给出了一个比较图:

从Moran Nuanxin给出的比较表中可以看出，尽管内置的Win7 32位系统可以识别4G内存，但只能使用3.11G. 这不是浪费1G的内存吗？我相信许多同事都遇到了用户的问题. 大家都解释清楚了吗？我们都知道，由于32位地址总线，32位系统最多仅支持4G内存. 但是真的是这样吗？是CPU内存地址总线还是主板地址总线？

认识到4G地址空间的局限性

首先，我们必须首先了解两个概念.

一个是“物理记忆”.

每个人经常说的物理内存是指安装在主板上的内存条. 实际上，在计算机系统中，物理存储器不仅包括安装在主板上的RAM，还包括主板的BIOS芯片. ROM，图形卡上的视频内存（RAM）和BIOS（ROM）以及各种PCI和PCI-E设备上的RAM和ROM.

第二个是“地址空间”.

地址空间是物理内存编码（地址编码）的范围.

所谓的编码是为每个物理存储单元分配一个唯一的地址号（一个字节）. 此过程也称为“寻址”或“地址映射”. 这个过程就像我们在日常生活中为每个家庭分配一个地址号码一样. 与该代码相对应的是“寻址”过程-将地址号分配给存储单元的目的是找到它并完成数据的读取和写入. 这是“寻址”，因此地址空间有时称为“寻址空间”. 该系统不仅必须解决主板上的存储棒，还必须解决上面提到的其他物理内存. 它们都在相同的地址空间中编程，并且寻址的物理内存可以由系统资源使用或占用.

从Pentium Pro处理器开始，CPU的地址总线已升级到36位，并且寻址容量已达到64GB. 可以断定，支持4GB内存的CPU没问题. 因此，芯片组（北桥-MCH）地址总线的数量成为确定物理内存地址空间大小的决定性因素. 在945之前的Intel 945系列和芯片组中，nForce 550系列和550之前的芯片组只有32条地址线，从而为系统提供4GB的地址空间，即最多可以安装4GB的内存.

尽管可以安装4GB记忆棒，但是无法为该内存分配4GB的内存空间，因为从4GB空间的顶部地址（FFFF_FFFFh）开始，必须分配400MB-1GB的地址空间主板上的其他物理内存.

4GB地址空间可以分为两部分

1.0MB〜物理内存顶部的地址分配给主板上安装的物理内存；

从2.4GB到物理内存顶部的地址分配给BIOS（ROM）和PCI / PCI-E设备的内存.

由于这些内存基本上用于系统的输入和输出，因此Intel将此地址空间称为“ MMIO”（内存映射的I / O-I / O内存映射）. 当系统安装的内存低于3GB时，MMIO区域将不会与物理内存模块的地址空间重叠. 操作系统几乎可以访问所有物理内存，并且操作系统属性中显示的物理内存基本上接近实际内存容量.

系统中安装了4GB RAM时，出现了问题.

因为必须将低于4GB的部分地址空间首先分配给MMIO，所以无法对记忆棒的相应部分进行寻址，因此操作系统无法使用它.

严格来说，即使安装了2GB内存，操作系统也无法使用所有内存容量. 例如，传统DOS的UMA区域有一些占用的地址空间，但是由于比较占用的容量太少，因此被许多读者所忽略. MMIO占用的地址空间在256MB到1GB之间，这样的“浪费”一定不能被“忽略”.

由于4GB芯片组地址空间的限制（32条地址线的限制），Intel 945系列和以前的芯片组，NVIDIA nForce 550和以前的芯片组无法绕过此限制. 有以下三个具体原因: 一是芯片组没有剩余空间供操作系统分配. 第二个是物理存储器的寻址必须是连续的，不能被切断. 第三是引导时系统必须从4GB的顶部开始. 地址（FFFF_FFFFh）读取BIOS数据，这是IA32体系结构和4GB地址空间的限制.

因此，建议使用这些芯片组主板的用户不要安装4GB内存，因为操作系统无法使用某些内存容量.

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