让.Net 应用程序突破2G的内存访问限制_.Net教程

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32位Windows操作系统下单个进程的用户模式内存访问的限制是2G，如果在boot.ini中设置了/3G开关，则最大为3G，超过3G将无法访问。由于Hubble.net 项目是一个数据库系统，必须要考虑使用大内存缓存数据的问题，于是最近对这个问题进行了一些研究。其实这块的技术是现成的，32位操作系统下只有通过AWE的方式来扩展内存。这块的文章也很多，但很少有.net 下如何使用的实例，我做了一个类似MemoryStream的封装，可以让.Net程序员轻松操作AWE内存，从而使其程序轻松突破2G内存的限制。

在开始这篇文章之前，我们还是先来了解一下AWE.

AWE (Address Windowing Extensions)是 Windows 的内存管理功能的一组扩展，它使应用程序能够使用的内存量超过通过标准 32 位寻址可使用的 2-3 GB 内存。AWE 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。虽然 32 位地址空间限制为 4 GB，但是非分页内存却可以远远大于 4 GB。这使需要大量内存的应用程序（如大型数据库系统）能使用的内存量远远大于 32 位地址空间所支持的内存量。

如上图所示AWE 实际上就是将用户模式下的32位内存地址映射到用户需要访问的物理内存上去。不同操作系统运行被映射的物理内存大小是不一样的。

Vista, XP 和 Windows 2003 标准版 最多可以映射 4G 内存。

Windows 2003 企业版的限制是32G (要使用超过4G的内存必须打开 /PAE 开关）

Windows 2003 数据中心版本限制是64G (要使用超过4G的内存必须打开 /PAE 开关）

由于被映射的物理内存为不分页内存，无法进行页保护，为了保证内存使用的安全，防止其他进程越界访问，AWE 在映射这些内存之前必须将这些内存锁定，即只有锁定这块内存的进程可以访问这块内存，其它进程无法访问。这里就产生了一个有趣的现象，我们可以在windows 下像实时操作系统那样操作物理内存，而不用担心操作系统进行页交换时对系统实时性的影响。虽然不采用AWE，也可以通过VirtualLock API函数来锁定物理内存，但这个函数在一个进程中最多可以锁定30个页面，以一个页大小4096来计算，最多可以锁定30*4094字节的内存。当然这是默认设置，你也可以通过调整工作 WorkingSet 来调整。看来AWE对于那些实时性比较高的应用，比如游戏，动画，通讯等还确实是一个福音。

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