Physical Address Extension

本文讨论了许多x86处理器上可用的物理地址扩展（PAE-Physical Address Extension）。本文假设您对虚拟内存有很好的理解(如分页中所讨论的)。本文还讨论了特定于x86的功能，尽管其他体系结构很容易具有非常相似的机制。

历史

PAE位是在Intel Pentium Pro处理器中引入的。它专门旨在允许32位操作系统使用超过4 GB的内存。

当PAE位关闭时，页表中的每个条目指定物理内存中的一个32位基址。当位打开时，条目被扩展到允许多达64位 (尽管大多数处理器支持的数量少于此数量)。这允许进程可以定位在4GB边界之上，但32位进程在任何时候都不能访问超过4GB的空间。

32位I/O设备 (和驱动程序代码) 很可能无法理解4 GB以上的地址。

这就产生了一个“漏洞”，因为一些地址空间是为这些驱动程序预留的（请参见Memory Map (x86)）。您可以将DRAM从此区域重新映射到4 GB以上的空间，否则存储空间可能会丢失。

还有额外与DMA的复杂性 (你的32位硬盘驱动器如何复制代码或数据到进程位于4 GB以上？)。

这些困难往往促使操作系统开发人员在一个简单64位地址空间中工作。

当切换到长模式时，需要启用PAE。结构保持不变。主要区别在于，基于物理地址0的代码可以使用64位指针访问所有内存。