Linux核心實體記憶體管理

標準Linux核心對於實體記憶體的管理採用1:3的分配比例，即實體記憶體的
1/4為核心空間（kernel space），剩下的3/4為使用者進程空間（user space），
因此，在一台4G記憶體的伺服器上，使用者進程可使用的記憶體最大也就是3G。當進程
被核心調入CPU運行時，相應的PAE寄存器也會被調入，即使它和別的進程都訪問
0x08344的地址，但由於PAE寄存器不同，不同的地址空間資料會被調入4G以內的
標準使用者進程空間（實際上也就是3G），這被稱為PAE記憶體映射技術。

採用什麼技術映射記憶體並不重要，那是核心技術，但必須知道的是：
IA32架構上，單一進程是不能使用超過4G的記憶體空間的。換言之，如果我們的
伺服器啟動並執行服務不是以多進程方式運行，那麼大於4G的記憶體將變得毫無意義。
實際上，由於4G的定址空間中會有部分屬於核心空間，因此使用者空間，即使用者
程式進程能使用的空間肯定要小於4G。這一點已被一些程式證實，比如Sybase
11.0.3，在一台2C4G的伺服器上，運行Windows 2000 Server，支援最大64G內
存，調優資料庫時，無論怎麼調整參數，資料庫引擎使用的記憶體數量不會超過
1.7G（兩顆CPU，啟動了兩個資料庫引擎）；還有JVM，最好的BEA JRockit在
IA32位架構上，最大也只能使用1.8G記憶體（bea 建議使用實體記憶體的75％，並
小於1.8G）。這些數值都遠遠小於4G。

Red Hat Enterprise Linux 3 includes a new kernel known as the hugemem
kernel. This kernel supports a 4GB per process user space (versus 3GB
for the other kernels), and a 4GB direct kernel space. Using this kernel
allows Red Hat Enterprise Linux to run on systems with up to 64GB of main
memory. The hugemem kernel is required in order to use all the memory in
system configurations containing more than 16GB of memory.
If you have over 16G memory, this works, but the max for single process
is still 4G. Other kernels only support 3G per process.

RHEL 3 提供了一種被稱為hugemem（巨型記憶體）的核心，可以實現4G核心空間
和4G使用者空間，用於實現巨型記憶體（>16G）支援。但是，單一進程仍然被限制在4G
使用者空間以內，而一般的核心，只支援3G使用者空間。

總結：IA32位架構電腦的定址空間取決於以下三方面：
一、採用的CPU和主板（晶片集）－硬體
如果CPU使用PAE技術，並且主板使用了多餘的地址線，那麼物理定址空間可以
達到64G。
二、採用的作業系統 － OS
如果作業系統在編譯時間開啟PAE支援或選項，那麼OS定址空間也可以達到理論上
的64G，但由於OS在處理記憶體時採用的PAE頁面調入技術，使用者進程的記憶體數量
將被限制在4G以內，就是32位架構的定址極限。
三、啟動並執行程式 － 使用者進程
很多時候，為了使自己的軟體運行穩定，軟體廠商會跟據情況，調整自己程式的
記憶體配置或申請策略。因而，使用者進程的記憶體使用量還會受到應用程式的限制