基于32位系统的系统开发，程序还没跑起来就被终止了

我最近正在研究一个程序。尽管它是一个小程序，但它占用大量内存，可以轻松达到10G。它可以在64位系统上轻松实现，但是我正在基于32位系统上进行开发，并且该程序在运行之前已终止。

我尝试了许多方法，包括文件内存映射等，但是效率不高，并且由于32位应用程序的限制，最大可用内存地址只能是0x7FFFFFFF，而可以限制为2G。最终，我终于找到了AWE（地址窗口扩展）。

AWE是Windows内存管理功能的一组扩展。它允许应用程序获取物理内存，然后将非分页内存的视图动态映射到32位地址空间。尽管32位地址空间限制为4GB，但非分页内存可能比4GB大得多。这样，需要大量内存的应用程序（例如大型系统）可以使用比32位地址空间支持的内存大得多的内存。

稍后将介绍与AWE相关的功能。

为了使用大容量存储器，除了使用AWE之外，还有一点不可少的东西，那就是PAE（物理地址扩展）。 PAE是基于x86的服务器的功能，它使运行Windows Server 2003，Enterprise Edition和Windows Server 2003，Datacenter Edition的计算机可以支持4 GB以上的物理内存。物理地址扩展（PAE）允许将多达64 GB的物理内存用作常规的4 KB页面，并将内核可用于将物理内存地址扩展的位数从32扩展到36。

在正常情况下，Windows系统的PAE无效。只有在打开PAE之后，Windows系统才能识别4G以上的内存。在使用boot.int的系统中，要启动PAE，必须在boot.ini中添加/ PAE选项。在Windows Vista和Windows 7中，必须修改内核文件并设置BCD启动项。对于Vista和Win7系统，可以使用Ready For 4GB软件直接完成此操作。有关特定方法，请参见Ready For 4GB软件说明。以下是打开/ PAE选项的boot.ini文件的示例：

本文将以Windows 7 Ultimate为例，介绍如何在启用PAE的情况下使用AWE达到在程序中使用2G以上内存的目的。下图显示了在打开PAE和未打开PAE时系统识别的内存容量的差异。

图一.打开PAE

图二.关闭PAE

如果未打开PAE，则系统只能识别3G内存，最多0. 5G不到，因此即使您使用AWE，因为系统和其他应用程序已经占用了一部分内存，剩下的内存可能只是2G多一点，没有太大的改进。只有当系统识别出4G以上的内存时，AWE才能发挥真正的作用。

让我们看一下Windows中提供的AWE API函数，它们都是在winbase.h中定义的。

从winbase.h中的定义可以看出，仅当系统版本大于或等于0x0500时，才可以使用AWE。下表中显示了每个版本的_WIN32_WINNT值。 AWE不能用于Windows 2000以下的版本。

需要最少的系统

_WIN32_WINNT和WINVER的最小值

Windows7

0x0601

Windows Server2008

0x0600

WindowsVista

0x0600

带有SP1的Windows Server2003，带有SP2的WindowsXP

0x0502

Windows Server2003，WindowsXP

0x0501

Windows2000

0x0500

如果您的系统版本符合要求，但是编译器在编译添加了AWE API的代码时出错，则可以将以下代码添加到程序头文件中。

下面简要介绍每个API的功能。

在查看示例程序之前，仍然需要进行一些设置，并且需要设置系统的本地安全策略。在win7中，打开“控制面板->系统和安全性->管理工具->本地安全策略”，将当前用户添加到“锁定内存页面”，然后退出并重新启动（通常，如果不重新启动，它将不会生效！）

在进行了前面的准备之后（再说一遍：确认您的计算机具有4G或更多的内存；打开PAE以使系统识别4G或更多的内存；设置本地安全策略），我们可以通过以下操作：代码进行实验。

该代码是从MSDN中的AWE示例中修改的。有关特定过程，请参见代码中的注释。如果您对本示例的源代码感兴趣，则可以参考MSDN。

程序运行结果如下：

可以看出，系统页面大小为4K，总共请求了655,360页，即2. 5G。每个分页成员占用4个字节，共2621440个字节。 2. 5G内存分为512M块的5个段，并且成功写入和读取了字符串。

在调试过程中，执行AllocateUserPhysicalPages函数后设置一个断点，检查任务管理器，可以看到成功分配物理内存后，实际的物理内存已占用2. 5G，从而验证了AWE。

通过上面的示例，我们成功地在32位系统中识别了4G内存，并在32位程序中成功使用了2G以上的内存。借助PAE和AWE，即使在32位系统上，我们也可以成功开发消耗大量内存的应用程序，而无需依赖64位平台。

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