Войти
В вычислении, ПСЭ-36 ( 36-битный размер страницы Расширение ) относится к признаку x86 процессоров, который расширяет физическую память возможности адресации с 32 бит до 36 бит, что позволяет адресации до 64 Гб памяти. По сравнению с методом расширения физических адресов (PAE), PSE-36 является более простой альтернативой адресации более 4 ГБ памяти. Он использует режим расширения размера страницы (PSE) и измененную таблицу каталогов страниц для отображения страниц размером 4 МБ в физическое адресное пространство размером 64 ГБ. Обратной стороной PSE-36 является то, что, в отличие от PAE, он не имеет размерности страниц размером 4 КБ выше отметки 4 ГБ.
PSE-36 был введен в архитектуру x86 вместе с Pentium II Xeon и первоначально рекламировался как часть «Архитектуры расширенной серверной памяти Intel» (иногда сокращенно ESMA), торговой марки, которая также включала немного более старый PAE (и, следовательно, Pentium Pro, который поддерживал только PAE, был объявлен как имеющий только «поддержку подмножества» для ESMA).
Расцвет PSE-36 был относительно недолгим. Основное преимущество PSE-36 состояло в том, что, в отличие от PAE, он не требовал небольшой доработки внутренних компонентов операционной системы, и, таким образом, PSE-36 оказался подходящей временной мерой для временного интервала Windows NT 4.0 Enterprise Edition. Новые операционные системы Microsoft, включая Windows 2000, поддерживают только PAE. Некоторые операционные системы, такие как Linux, полностью пропускают PSE-36. Несмотря на это, AMD и более поздняя Intel решили предоставить поддержку PSE до 40 бит в своих 64-битных процессорах при работе в устаревшем режиме.
Поддержка PSE-36 обозначается битом 17 EDX (начиная с 0) в результате cpuid для битов функции. (Этот бит отличается от поддержки простого PSE, который обозначается битом 3 в том же регистре).
Что касается активации PSE-36, нет, однако, отдельного бита от того, который включает PSE. Пока процессор (как указано cpuid) и набор микросхем поддерживают PSE-36, включение только PSE (путем установки бита 4, PSE, системного регистра CR4 ) позволяет использовать большие страницы размером 4 МБ (в диапазоне 64 ГБ) вместе с обычные страницы размером 4 КБ (которые, однако, ограничены диапазоном 4 ГБ).
Если на ЦП доступна более новая возможность PSE-36, что проверено с помощью инструкции CPUID, то внутри записи каталога страниц, указывающей на большую страницу, используются еще 4 бита в дополнение к 10 битам, используемым в PSE. Это позволяет разместить большую страницу в 36-битном адресном пространстве.
Бит PS (бит 7) в записи каталога страниц (PDE) указывает, относится ли эта запись к таблице страниц (которая описывает страницы размером 1024 4 КиБ) или к одной странице размером 4 МБ. Структуры PDE в нормальном режиме, режиме PSE и режиме PSE-36 следующие:
| 31–22 | 21–17 | 16–13 | 12 | 11–9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| не-PSE | базовый адрес таблицы страниц | польза | 0 | PS = 0 | ign | А | PCD | PWT | U | W | п | |||||||||||||||||||||
| PSE | бит 31..22 адреса фрейма страницы | зарезервировано (должно быть равно нулю) | PAT | польза | 0 | PS = 1 | D | А | PCD | PWT | U | W | п | |||||||||||||||||||
| PSE-36 | бит 31..22 адреса фрейма страницы | зарезервировано (должно быть равно нулю) | бит 35..32 адреса фрейма страницы | PAT | польза | 0 | PS = 1 | D | А | PCD | PWT | U | W | п | ||||||||||||||||||
AMD расширяет эту схему до 40 бит адреса, интерпретируя биты 20..13 PDE как биты 39..32 базового адреса страницы в своих процессорах AMD64 при работе в устаревшем режиме, поэтому только бит 21 зарезервирован (должен быть равен нулю). Однако обратите внимание, что CR4.PSE игнорируется в длинном режиме, и страницы размером 4 МБ в стиле PSE недоступны в этом режиме. Таким образом, общий объем физической памяти, доступной для адресации в устаревшем режиме AMD64 с использованием страниц PSE размером 4 МБ, составляет 1024 ГБ. Том Шенли назвал это расширение PSE-40, хотя в официальной документации AMD такого обозначения нет.
Последние руководства Intel (февраль 2014 г.) также указывают на поддержку до 40 бит в PSE. Однако точное количество битов PSE, поддерживаемых процессорами Intel, может быть меньше и должно определяться с помощью CPUID для запроса максимальной ширины физического адреса, поддерживаемой процессором, путем вызова CPUID с функцией 80000008H и проверки результата в EAX [7: 0 ].
Практическая полезность функции PSE-36 зависит от поддержки набором микросхем более 4 ГБ ОЗУ. Большинство наборов микросхем Pentium II не поддерживали такой объем памяти, при этом 1 ГБ является максимальным для типичного набора микросхем Intel 440BX для настольных ПК и 2 ГБ для набора микросхем для рабочих станций 440GX. Только высокопроизводительный серверный набор микросхем Intel 450NX поддерживал 8 ГБ. Таким образом, для серверов обычно рекламировалась поддержка PSE-36 (ESMA).
В качестве подходящей операционной системы, поддерживающей PSE-36, в 1998 году Intel рекламировала Microsoft Windows NT Server, Enterprise Edition 4.0 и, предположительно, готовящуюся к выпуску NT 5.0, обе позволяющие использовать через драйвер устройства PSE36, из-за чего большая часть операционной системы не знала о PSE-36 ( только драйвер PSE36 временно включил его), и какой драйвер должен был вызываться приложениями, которые хотели получить доступ к более чем 4 ГБ. Таким образом, Windows NT 4.0 Enterprise Edition использовала функцию PSE-36 по существу как RAM-диск. Драйвер PSE36 использовался некоторыми приложениями на серверах Windows NT 4.0 Enterprise Edition, например SAP liveCache, Microsoft SQL Server 7.0, Oracle 8.1.5 и IBM DB2. Однако в документации по настройке для последнего отмечается, что «К сожалению, в большинстве случаев прирост производительности, полученный с использованием драйвера PSE-36, не является впечатляющим. Во многих случаях сервер будет работать медленнее с 8 ГБ с использованием драйвера PSE-36, чем с 4 ГБ. без драйвера. [...] После более чем года экспериментов и настройки Microsoft и IBM отказались от поддержки PSE-36 из-за недостаточного прироста производительности. Драйвер по-прежнему доступен для поставщиков Intel, но бесполезен для использование конечным потребителем ".
Windows 2000 (NT 5.0) не поддерживает PSE-36 из-за низкой производительности по сравнению с альтернативным PAE. Windows 2000 также заменила API драйвера PSE36 новым API под названием Address Windowing Extensions (AWE), который использовал PAE ниже. (AWE был доступен только в Datacenter Server и Advanced Server в Windows 2000.) Приложения Windows впоследствии перешли на этот новый API, например, начиная с Oracle 8.1.6 или MS SQL Server 2000.
PSE-36 никогда не использовался в Linux.
Расширение физического адреса (PAE) - это альтернатива PSE-36, которая также допускает 36-битную адресацию. PSE-36 имеет преимущества в том, что иерархия таблиц страниц не изменяется, записи страниц сохраняют свой старый 32-битный формат и не расширяются до 64 бит. Очевидным недостатком PSE-36 является то, что только большие страницы могут быть расположены в 64 ГБ физической памяти, а маленькие страницы могут быть расположены только в первых 4 ГБ физической памяти.
Архитектура расширенной серверной памяти Intel включает два 36-битных режима адресации в основном процессоре: PAE-36 и PSE-36.
