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{{NoteTA
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{{专家}}
{{校对翻译}}
在[[電腦運算|计算机]]领域，'''PSE-36'''（{{langx|en|'''36-bit Page Size Extension'''}}，即'''36位元页面大小扩展'''）<ref name="ESMA">{{cite web|url=http://www.orpheuscomputing.com/downloads2/ext-mem-archtr.pdf|title=The Intel Extended Server Memory Architecture|accessdate=2014-03-01|year=1998|publisher=Intel Order Number: 243846-001|archive-date=2012-07-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20120703133953/http://www.orpheuscomputing.com/downloads2/ext-mem-archtr.pdf|dead-url=no}}</ref>是一个[[x86]]处理器特性，它可将[[電腦數據存貯器]]的寻址能力从32位元扩展到36位元，允许寻址最多64 GB内存。<ref name="IBM-red">{{cite web|url=ftp://www.redbooks.ibm.com/redbooks/SG245287/sg245287.pdf|title=Netinfinity Performance Tuning with Windows NT 4.0|accessdate=2014-03-01|publisher=Redbooks.ibm.com|pages=51–52}}</ref>相较于[[物理地址扩展]]（PAE）方法，PSE-36是解决4 GB内存瓶颈的更简单方案。它采用{{tsl|en|Page Size Extension|页大小扩展}}（PSE）模式和一个修改的页面目录表来映射4 MB的页到一个64 GB物理地址空间。PSE-36的缺点是，不同于PAE，它在4 GB以上的区域没有4 KB的页面粒度。

PSE-36随[[Xeon|Pentium II Xeon]]被引入到x86架构，并且最初被公布为“英特尔扩展服务器内存架构”<ref name="NW1998">{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=UB4EAAAAMBAJ&pg=PA19|title=Here come the eight-way Xeon servers|date=7 December 1998|publisher=Network World|page=19|issn=0887-7661|author=Deni Connor|access-date=2017-04-10|archive-date=2017-04-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20170411143057/https://books.google.com/books?id=UB4EAAAAMBAJ&pg=PA19|dead-url=no}}</ref>（有时缩写为ESMA<ref name="MissbachHoffmann2000">{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=IEtJmO0FuawC&pg=PA62|title=SAP Hardware Solutions|publisher=Prentice Hall Professional|year=2000|isbn=978-0-13-028084-8|page=62|author1=Michael Missbach|author2=Uwe M. Hoffmann|access-date=2017-04-10|archive-date=2017-04-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20170411140552/https://books.google.com/books?id=IEtJmO0FuawC&pg=PA62|dead-url=no}}</ref>）的一部分，这个品牌也包括稍早一点的PAE（并且因此，只支持PAE的[[Pentium Pro]]被宣传为仅具有ESMA的“子集支持”）

PSE-36的鼎盛时期比较短。PSE-36相较PAE的主要优势是，操作系统的内部组件几乎不需要重做，因此PSE-36被认为是一个合适的缓解措施围绕[[Windows NT 4.0]]企业版时间表的。更新的微软操作系统（包括[[Windows 2000]]）只支持PAE。例如[[Linux]]等部分操作系统完全跳过了PSE-36。<ref name="BovetCesati2005">{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=h0lltXyJ8aIC&pg=PT70|title=Understanding the Linux Kernel|date=17 November 2005|publisher="O'Reilly Media, Inc."|isbn=978-0-596-55491-0|page=52|author1=Daniel P. Bovet|author2=Marco Cesati|access-date=2017-04-10|archive-date=2017-04-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20170411141436/https://books.google.com/books?id=h0lltXyJ8aIC&pg=PT70|dead-url=no}}</ref>尽管如此，AMD和之后的英特尔选择在其64位处理器中提供最多40位的PSE支持（在{{tsl|en|legacy mode|传统模式}}下运行时）。

== 运行 ==

=== 检测 ===
PSE-36的支持在[[CPUID]]结果之[[CPUID|特性位元]]中的EDX第17位元（从0开始计数）表示。与纯PSE支持不同，它是由同一寄存器中的位元3指示。<ref>[ftp://download.intel.com/support/processors/procid/24161812.pdf Intel Processor Identification and the CPUID Instruction] {{webarchive|url=http://archive.wikiwix.com/cache/20130724190648/ftp://download.intel.com/support/processors/procid/24161812.pdf |date=2013-07-24 }}, Intel application note AP-485</ref><ref name="Shanley2005">{{cite book|title=The Unabridged Pentium 4: IA32 Processor Genealogy|publisher=Addison Wesley Professional|year=2005|isbn=978-0-321-24656-1|pages=732–736|author=Tom Shanley}}</ref>

=== 激活和使用 ===
就激活PSE-36而言，它没有一个单独的位元来开关PSE。至少处理器（根据CPUID标识）和芯片组支持PSE-36，直接启用PSE（通过设置位元4，即''PSE''，系统寄存器<code>{{tsl|en|Control register#CR4||CR4}}</code>的）就能允许大型的4 MB页（在64 GB范围内）以及普通的4 KB页（只能在常规的4 GB范围内）。

如果[[中央处理器|CPU]]支持较新的PSE-36，使用[[CPUID]]指令检查判定，那么除了在PSE中使用的10位，还有4个位元用于指向大页面的页面目录项。这将允许大页面位于36位地址空间中。

页面目录项（PDE）中的PS位元（位元7）标示此项是一个页表（描述1024个4 KiB页面）还是一个4 MB页面。正常模式与PSE-36模式下的PDE结构如下：
{| class="wikitable" style="text-align: center; margin-bottom: 10px;"
|+32位元寻址的页面目录项
! colspan="10" style="width: 30%;" | 31–22
! colspan="5" style="width: 12%;" | 21–17
! colspan="4" style="width: 18%;" | 16–13
! style="width: 3%;" | 12
! colspan="3" style="width: 9%;" | 11–9
! style="width: 3%;" | 8
! style="width: 3%;" | 7
! style="width: 3%;" | 6
! style="width: 3%;" | 5
! style="width: 3%;" | 4
! style="width: 3%;" | 3
! style="width: 3%;" | 2
! style="width: 3%;" | 1
! style="width: 3%;" | 0
|-
!非PSE
| colspan="20" |页表的基地址
| colspan="3" | avail
| 0
| PS=0
| ign
| A
| PCD
| PWT
| U
| W
| P
|-
! PSE
| colspan="10" style="background: rgb(255, 221, 221) none repeat scroll 0% 0%;" | 页面帧地址的31..22位元
| colspan="9" | 保留（必须为零）
| style="background: rgb(255, 221, 221) none repeat scroll 0% 0%;" | PAT{{Ref label|pa-table|a}}
| colspan="3" | avail
| 0
| PS=1
| style="background: rgb(255, 221, 221) none repeat scroll 0% 0%;" | D{{Ref label|d-column|b}}
| A
| PCD
| PWT
| U
| W
| P
|-
! PSE-36
| colspan="10" style="background: rgb(255, 221, 221) none repeat scroll 0% 0%;" | 页面帧地址的31..22位元
| colspan="5" |保留（必须为零）
| colspan="4" style="background: rgb(255, 221, 221) none repeat scroll 0% 0%;" | 页面帧地址的35..32位元
| style="background: rgb(255, 221, 221) none repeat scroll 0% 0%;" | PAT
| colspan="3" | avail
| 0
| PS=1
| style="background: rgb(255, 221, 221) none repeat scroll 0% 0%;" | D
| A
| PCD
| PWT
| U
| W
| P
|}
# {{Note label|pa-table}} {{tsl|en|Page attribute table|页面属性表}}；自[[Pentium III]]起出现。对更早CPU必须为零。
# {{Note label|d-column}} "“脏”位：如果存在对该页的写访问，CPU将其设为1。对于4 KiB页面，该标志存在于相应的页表项（PTE）中。

=== 扩展到40位元 ===
凭借在{{tsl|en|Legacy mode|传统模式}}下运行时翻译PDE的位元20..13为页面基地址的位元39..32，[[超威半导体|AMD]]在其[[X86-64|AMD64]]处理器中将此方案扩展为40位元寻址。因此它只保留了位元21（必须为零）。但请注意，在[[长模式]]下CR4.PSE被忽略，并且该模式下PSE式4 MB页面不可用。<ref name="amd-24593">{{cite web|url=http://developer.amd.com/wordpress/media/2012/10/24593_APM_v2.pdf|title=Volume 2: System Programming|accessdate=2014-02-17|author=AMD Corporation|date=September 2012|format=PDF|work=AMD64 Architecture Programmer's Manual|publisher=AMD Corporation|pages=25–26 and 125–126|edition=3.22|archive-date=2014-02-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20140222032947/http://developer.amd.com/wordpress/media/2012/10/24593_APM_v2.pdf|dead-url=no}}</ref>在AMD64传统模式下使用PSE 4 MB页面可寻址的物理内存总量因此是1024 GB。<ref name="Shanley2010">{{cite book|title=x86 Instruction Set Architecture|publisher=MindShare Press|year=2009|pages=578–579|author=Tom Shanley|ISBN=9780977087853}}</ref>汤姆·谢利（Tom Shanley）称此扩展为PSE-40，尽管该名称没有出现在AMD官方文档中。

最新的英特尔手册（2014年2月）也表明在PSE中最多支持40位。英特尔CPU支持的PSE位的确切数目可能较少，并且必须通过CPUID确定处理器支持的最大物理地址宽度，方法是使用[[CPUID|function 80000008H]]调用CPUID，并检查EAX[7:0]中的结果。<ref>{{Cite web|url=http://www.intel.com/Assets/PDF/manual/253668.pdf|title=Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual, Volume 3A: System Programming Guide, Part 1|publisher=[[Intel]]|quote="If the PSE-36 mechanism is not supported, M is 32, and this row does not apply. If the PSE-36 mechanism is supported, M is the minimum of 40 and MAXPHYADDR (this row does not apply if MAXPHYADDR = 32). See Section 4.1.4 for how to determine MAXPHYADDR and whether the PSE-36 mechanism is supported. [...] CPUID.80000008H:EAX[7:0] reports the physical-address width supported by the processor. (For processors that do not support CPUID function 80000008H, the width is generally 36 if CPUID.01H:EDX.PAE [bit 6] = 1 and 32 otherwise.) This width is referred to as MAXPHYADDR. MAXPHYADDR is at most 52."|accessdate=2017-04-10|archive-date=2011-05-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20110516145322/http://www.intel.com/Assets/PDF/manual/253668.pdf|dead-url=no}}</ref>

== 使用 ==
PSE-36特性的实用性取决于芯片组对超过4 GB内存的支持。[[奔腾II]]时代的大多数芯片组并不支持这么多内存，英特尔440BX典型台式机芯片组的最大容量为1 GB，440GX工作站芯片组则为2 GB。只有高端服务器主板[[Intel晶片組列表|Intel 450NX]]芯片组支持8 GB。<ref>[http://www.tomshardware.com/reviews/intel,69-3.html Intel's Pentium II Xeon Processor.]</ref>对PSE-36（ESMA）的支持通常面向服务器宣传。

作为适配支持PSE-36的操作系统，1998年英特尔宣布了[[Windows NT|Microsoft Windows NT]] Server、Enterprise Edition 4.0和据称即将到来的NT 5.0，它们都可以通过一个PSE36[[驱动程序|device driver]]来支持，这使得操作系统的大部分组件不能感知PSE-36（只有PSE36驱动程序启用时能暂时感知），并且想要访问超过4 GB内存的应用程序必须调用驱动程序。因此Windows NT 4.0企业版基本将PSE-36特性作为一个[[内存盘]]。[[Windows NT]] 4.0 Enterprise Edition服务器上的部分应用程序使用PSE36驱动程序，这包括：[[SAP ERP|SAP]] liveCache<ref>{{cite web|url=http://www.stechno.net/sap-notes.html?view=sapnote&id=398665|title=How does the liveCache < 7.4 use PSE36/AWE|accessdate=2014-03-01|date=2003-04-04|publisher=Stechno.net|archive-date=2014-03-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20140302005716/http://www.stechno.net/sap-notes.html?view=sapnote&id=398665|dead-url=no}}</ref>、[[Microsoft SQL Server]] 7.0、[[Oracle数据库|Oracle]] 8.1.5<ref name="Ault">{{cite web|url=http://www.authorsden.com/ArticlesUpload/56695.pdf|title=Increasing Available Memory in Linux and Windows|accessdate=2014-03-01|author=Michael R. Ault|date=2003-02-17|format=PDF|publisher=ROBO Books White Paper|pages=10–12|archive-date=2022-01-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20220119100953/http://www.authorsden.com/ArticlesUpload/56695.pdf}}</ref>和[[IBM DB2]]。后者的调优文档指出，“遗憾的是，在大多数情况下，使用PSE-36驱动程序获得的性能增益并不是很好。在许多情况下，使用PSE-36驱动程序、具有8 GB内存的服务器，运行速度要比使用不使用该驱动程序、具有4 GB内存的服务器更慢。 [...]经过一年多的实验和调整，微软和IBM由于性能不佳而放弃了PSE-36的支持。该驱动程序对英特尔的供应商仍然可用，但对于最终客户使用而言并无价值。”<ref name="xerver">{{cite book|url=http://www-03.ibm.com/systems/kr/resources/systems_kr_x_techsupport_Tuning_xSeries_for_Performance.pdf|title=Tuning IBM xSeries Servers for Performance|date=June 2002|publisher=IBM SG24-5287-02|edition=3rd|page=97|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140303011729/http://www-03.ibm.com/systems/kr/resources/systems_kr_x_techsupport_Tuning_xSeries_for_Performance.pdf|archivedate=2014-03-03|access-date=2017-04-10}}</ref>

由于与另一方案PAE相比性能低下，[[Windows 2000]]（NT 5.0）最终不支持PSE-36<ref name="Dam2004">{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=3branTEOAEYC&pg=PA28|title=SQL Server Query Performance Tuning Distilled|publisher=Apress|year=2004|isbn=978-1-4302-0407-7|page=28|author=Sajal Dam|access-date=2017-04-10|archive-date=2017-03-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20170315182748/https://books.google.com/books?id=3branTEOAEYC&pg=PA28|dead-url=no}}</ref>。<ref name="OSPAE">{{cite web|url=http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/gg487512.aspx#EIB|title=Operating Systems and PAE Support|accessdate=2014-03-01|date=2006-07-14|publisher=Msdn.microsoft.com|archive-date=2014-03-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20140320195703/http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/gg487512.aspx#EIB|dead-url=no}}</ref>Windows 2000也用新的[[地址窗口扩展]]（AWE）替换了PSE36驱动程序的API，其中采用PAE。<ref name="Dam2004" /><ref name="Ault" />（AWE仅适用于Windows 2000的数据中心服务器和高级服务器版本）。Windows应用程序因而迁移到这个新API，例如Oracle 8.1.6<ref name="Ault" />和MS SQL Server 2000。<ref name="Dam2004" />

PSE-36从未被[[Linux]]支持。

== 相较于PAE ==
[[物理地址扩展]]（PAE）是另一个允许36位元寻址的方案。PSE-36具有不改变页面表层次结构的优点，并且页面条目保持其旧的32位格式而不扩展到64位。PSE-36的显着缺点是只有大页面可以处在64 GB的物理内存中，而小页面仍然只能位于前4 GB的物理内存。

== 英特尔扩展服务器内存架构 ==
英特尔扩展服务器内存架构被定义为在核心处理器中包括两个36位寻址模式：PAE-36和PSE-36。{{fact}}

== 参见 ==
* {{tsl|en|RAM limit|内存限制}}
* {{tsl|en|3 GB barrier|3GB瓶颈}}
* {{tsl|en|PCI hole}}

== 参考资料 ==
{{Reflist|30em}}
[[Category:虚拟内存]]
[[Category:X86架構]]

PSE-36 - 版本历史

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