Не используется вся оперативная память. Оперативная память доступна не вся: как задействовать ее полный объем

Твитнуть

Существует целый ряд программ, по сути своей шарлатанских. Все они обещают чудодейственный прирост скорости компьютера благодаря освобождению места в оперативной памяти компьютера. Чтобы понять, почему это бесполезно и даже вредно, для начала надо разобраться - что такое вообще оперативная память?

Что такое оперативная память и зачем она нужна?

Оперативная память (или RAM - R andom A ccess M emory, или ОЗУ - О перативное З апоминающее У стройство) - энергозависимая память, используемая для временного хранения команд и данных, необходимых для вычислений, которые делает процессор (или процессоры) компьютера. Более точно и подробно об этом рассказано в Википедии , а я сосредоточусь на собственно проблеме свободного места в оперативной памяти.

Примечание: я рассказываю максимально упрощенно, опуская множество терминов и особенностей, оставляя только самую суть, требуемую в контексте моей заметки.

RAM нужна процессору для быстрого доступа к данным, что жесткий диск никак обеспечить не может. Поэтому программа при запуске загружается в оперативную память - только так компьютер может делать вычисления, гоняя данные к процессору из оперативной памяти и обратно.

В Windows запущенные программы физически могут располагаться не только «в платах оперативной памяти», но и на жестком диске в файле pagefile.sys. Этот файл называется «файлом подкачки» или «свопом» (от англ. swap).

Идея такова: если программа занимает много памяти, ее часть выгружается на жесткий диск в файл подкачки, освобождая «жизненное пространство» для других программ, а в случае надобности данные загружаются обратно в оперативную память.

Проблема заключается в том, что разница в скорости между оперативной памяти и жестким диском огромна . Наглядно это можно продемонстрировать так:

Чтобы в файл подкачки сбрасывались только ненужные данные, в Windows работает Менеджер памяти. Работает вполне успешно, благодаря чему на компьютере с 512 Мб ОЗУ можно запускать программы, занимающие более гигабайта памяти. Типичный пример - современные версии Adobe Photoshop, 3DS Max и многие другие программы для сложных вычислений. Конечно, при таком малом количестве оперативной памяти программы будут сильно тормозить, однако работать в них худо-бедно, но возможно.

Что же делают оптимизаторы памяти?

Проведу аналогию с лекарствами для снятия симптомов - они не лечат причину, только облегчают симптомы. Если человек болеет гриппом, избавление от насморка не вылечит его. Если компьютер тормозит и свободной памяти мало - он тормозит не из-за занятой памяти, но из-за чересчур ресурсоемкой программы или, например, перегрева.

Все оптимизаторы обязательно показывают размер свободного места в оперативной памяти. Причем зачастую с красными буквами и предупреждениями о том, что это негативно сказывается на скорости компьютера. Что, вообще-то, неправда. Если программе нужна вся оперативная память - значит, это требуется для дела (расчетов) и работать быстро она будет только в том случае, если ей дадут места столько, сколько попросит.

Типичный пример программ, требующих большие объемы ОЗУ - игры. Если игре требуется 2 гигабайта оперативной памяти - с этим ничего поделать нельзя. Без требуемого объема RAM играть будет проблематично из-за низкой частоты кадров - игра будет тормозить из-за того, что часть данных будет располагаться на медленном файле подкачки. Оптимизаторы оперативной памяти создают такой же негативный эффект - после освобождения памяти программам выделяется памяти меньше, чем им того требуется, из-за чего опять-таки начинаются «тормоза».

Замечание №1: Я не утверждаю, что частота кадров в играх напрямую зависит от объема оперативной памяти. Установив больше оперативной памяти в компьютер, удастся повысить производительность только в тех программах, где действительно важен объем ОЗУ без оглядки на другие более важные параметры: частота процессора, характеристики видеокарты, частота оперативной памяти, скорость жесткого диска и т.д.

Замечание №2: С программами случаются ошибки под общим названием «утечка памяти «, когда программа беспричинно «разрастается» и занимает всю память без надобности, но в таком случае надо требовать от разработчиков этой программы исправления ошибки, а не освобождать память оптимизаторами.

Как работают оптимизаторы памяти

Программы оптимизации памяти (названия у них могут быть разные - SuperRAM, FreeMemory, Memory Management SuperProMegaEdition и т.п.) могут освобождать память несколькими способами, но все они завязаны на принципе обмана Менеджера памяти Windows:

1. Программа вызывает специальную функцию EmptyWorkingSet(), которая заставляет все программы как можно больше выгрузить «себя» в файл подкачки.
2. Программа начинает бесконтрольно разрастаться в памяти, сообщая Менеджеру памяти Windows о том, что ей это нужно для дела (я говорю метафорами, но вообще-то дело обстоит именно так), в результате чего Менеджер памяти выбрасывает как можно больше программ на жесткий диск в файл подкачки.

Итог всегда один: программы начинают тормозить, зато циферка свободного места в оперативной памяти зеленого цвета и программа оптимизации памяти говорит, что все хорошо. В итоге пользователь радуется, открывает окно со свой любимой программой и… ждет. Потому что его любимая программа начинает сильно тормозить. Так будет до тех пор, пока программа не вернет «себя» в оперативную память из файла подкачки. В итоге оперативная память снова заполняется, индикатор свободного места снова сообщает о занятости памяти, пользователь злится, запускает очистку памяти и все происходит по второму (третьему, пятому, десятому) кругу.

Обратного эффекта - чтобы программа заняла всю оперативную память якобы для быстрой работы - добиться не удастся. Слово «якобы» я употребил потому, что в идеальном случае (когда памяти достаточно) программы берут столько памяти, сколько им нужно и мешать этому процессу нельзя . Вмешаетесь в процесс - получите тормоза, вызванные частым обращением к файлу подкачки.

Еще один печальный момент: оптимизаторы памяти не могут выгрузить из оперативной памяти ненужные программы. Их «ненужность» определяем мы сами, в компьютере все устроено иначе. В файл подкачки выгружаются все программы без разбора.

Вывод №1: освобождение оперативной памяти оптимизаторами идет только во вред и снижает производительность.

Вывод №2: нельзя судить о скорости работы программы по тому, сколько места она занимает в оперативной памяти.

Вывод №3: если программа занимает много места в оперативной памяти, значит - она оперирует большими объемами данных. Помочь ей «думать» быстрее можно только увеличив объем оперативной памяти, т.е. поставив в компьютер побольше плат ОЗУ. Но это не поможет, если остальные характеристики ПК не соответствуют требованиям.

Чтобы не быть голословным, вот ссылка на аналогичные выводы с объяснением работы Менеджера памяти Windows: сюда.

Как надо оптимизировать память?

Самый очевидный способ повысить производительность компьютера - закрыть ненужные программы. Второй - установить побольше планок (плат) оперативной памяти, чтобы программы «чувствовали себя более вольготно» и работали пошустрее. Других способов ускорения компьютера, непосредственно связанных с оперативной памятью, нет.

Еще раз повторюсь: оптимизаторы памяти - бред с целью заработать деньги на доверчивых пользователях. Такой же глупостью является и подстройка «скрытых настроек памяти» в Windows, так как там все уже настроено наиболее оптимально после тестирования на большом количестве компьютеров. Специфичные моменты бывают, но к домашним компьютерам это не относится.

О свободной оперативной памяти в Windows Vista, 7, 8, 10

На форумах я часто вижу возмущенные крики (цитирую): «Поставил Windows 7 (8, 10), посмотрел Диспетчер задач, а там говорится, что занято полтора гигабайта или вся оперативная память! Windows 7 (8, 10) жрет очень много памяти! »

На самом деле все обстоит совсем не так и причин возмущаться нет. Совсем наоборот: в современных операционных системах свободная память отводится под кэш. Это происходит преимущественно благодаря функции SuperFetch. Благодаря кэшу программы запускаются быстрее, так как вместо обращения к жесткому диску данные загружаются из оперативной памяти (см. картинку выше, разница в скорости работы жесткого диска и ОЗУ написана жирным шрифтом). Если какой-то программе понадобиться больше оперативной памяти - кэш моментально сократит свой размер, уступив ей место. Подробнее об этом написано на Хабрахабре .

Выводы:

1. Память очищать не нужно, потому что каждый байт объема используется максимально эффективно .
2. Забудьте про оптимизаторы памяти - они не оптимизируют ничего, мешая работе кеша и прочим функциям Windows.
3. Если занято много оперативной памяти сразу после включения компьютера - это абсолютно нормально и не является причиной медленной работы программ. Конечно, если автозагрузка забита десятком-другим программ, которые и занимают эту самую память, заодно нагружая процессор и эксплуатируя жесткий диск, тормозить будет обязательно. С такими программами нужно бороться, удаляя их или убирая из автозагрузки, а не очищать память оптимизаторами.

Также существует миф, что при использовании Windows Vista, 7, 8 и 10, кэш мешает программам. Якобы «когда программе нужно больше оперативной памяти, оказывается, что она забита кэшем, возникают тормоза». На самом деле это неправда. Кэш улетучивается мгновенно и программе сразу становится доступен нужный объем оперативной памяти.

Изменение размера файла подкачки, его перемещение или отключение

Тоже довольно распространенные, в некотором роде вредные, советы. Об этом есть хорошая статья на Хабрахабре. Я лишь приведу наиболее важные выводы той статьи, добавив свои, из личного опыта:

1. Изменять размер файла подкачки нет особого смысла. Теоретически, в идеале надо выставить размер файла подкачки не больше того, который требуется запущенным программам, но проблема в том, что даже если вы используете одни и те же программы одних и тех же версий день ото дня, ситуации бывают разные (вы можете запустить в браузере одну вкладку, а можете сотню, каждую с открытой игрой на Flash) и требования к доступной памяти будут разные - предполагаемый «идеальный» размер файла подкачки будет меняться от минуте к минуте. Поэтому смысла изменять размер файла подкачки нет, так как «идеальный размер» файла подкачки меняется постоянно. Проще оставить тот размер, который определила система, и не морочить себе голову.
2. Если отключить файл подкачки на системном разделе (при этом файл подкачки может использоваться на других разделах), не будет работать дамп памяти при ошибках BSOD. Поэтому, если система будет показывать «синий экран смерти», для выявления причины сбоя придется сначала включить файл подкачки на системном разделе, затем ждать повторения сбоя. Есть только одна ситуация, когда целесообразно отключать файл подкачки на системном диске (лишаться возможности диагностики) и включать на другом - если в компьютере установлено два и более физических жестких диска. Перемещение файла подкачки на другой физический диск может снизить количество подтормаживаний из-за распределения нагрузки на диски.
3. Отключение файла подкачки (полное, т.е. на всех дисках) вызовет проблемы и вылеты ресурсоёмких программ. Вы не поверите, но даже сейчас, когда в домашнем ПК установлено в среднем 16 Гб RAM, встречаются программы, которым требуется больше. Лично я сталкивался с проблемами при рендеринге сложных сцен с помощью V-Ray и при работе в программе GIMP - эти программы довольно прожорливы по части доступной памяти и закрываются при её нехватке.
   Примечание: очевидно, что программы обычно не пишут данные в файл подкачки сами, за них это делает ОС (но бывают исключения). Как бы то ни было, отключенный файл подкачки нельзя рассматривать как часть нормального режима работы компьютера.
4. Перемещение файла подкачки на RAM-диск (очень быстрый виртуальный диск, находящийся в оперативной памяти) нецелесообразно .
   Во-первых , и это самое главное, при запуске Windows RAM-диск может инициализироваться позже того момента, когда системе понадобится файл подкачки. Из-за этого может случиться что угодно - от BSOD до спонтанных подтормаживаний системы (столкнулся с перечисленным, когда проверял эту идею).
   Во-вторых , размер такого файла подкачки будет небольшой - память-то не резиновая. Возникает выбор - либо нехватка ОЗУ при большом файле подкачки в памяти, либо глюки программ при нехватке места в маленьком файле подкачки. Золотой середины нет, т.к. компьютер может выполнять совершенно разные задачи.
   Исключение, когда можно создать большой файл подкачки на RAM-диске - если у вас 16 Гб ОЗУ и больше. Однако при таком объеме ОЗУ файл подкачки почти не используется, пропадает смысл держать его в оперативной памяти.
   В-третьих , это просто бессмысленно, потому что своп нужен для расширения виртуальной памяти за счёт жёсткого диска или SSD.

Очистка файла подкачки

В файле подкачки pagefile.sys может храниться разнообразная информация конфиденциального характера - например, картинки из недавно открытых в браузере страниц. Это нормальный процесс, обусловленный особенностями работы программ в Windows. При желании можно включить очистку файла подкачки при выключении компьютера . Однако производительности этот твик никоим образом не прибавит, наоборот - серьезно замедлит выключение и перезагрузку компьютера.

Если вы не работаете с конфиденциальными данными, лучше не включать очистку pagefile.sys.

Доступность более 4 Гб оперативной памяти в Windows

Интернет буквально завален рассуждениями пользователей о том, почему в битной Windows доступно 3,5 Гб оперативно памяти вместо, например, установленных 4 Гб. Было придумано множество теорий, мифов, легенд. Например, считают, что это ограничение, сделанное Microsoft, которое можно снять. На самом деле это отчасти правда - принудительное ограничение действительно есть. Только снять его нельзя. Это обусловлено тем, что в 32-разрядных системах драйвера и программы могут нестабильно работать при использовании системой больше четырех гигабайт оперативной памяти. Для 64-битных Windows драйвера тщательнее тестируют, вышеупомянутого ограничения там нет.

В 32-битной Windows доступно только 4 Гб оперативной памяти, в 64-битной такого ограничения нет и доступно гораздо больше оперативной памяти - до 192 Гб.

Но не все так просто. Windows 7 Начальная (Starter) (и ее аналог у Vista) не видит больше 2 Гб оперативной памяти. Это тоже ограничение, только не по причине нестабильно работающего софта. Дело в том, что Windows 7 Начальная распространяется исключительно на маломощных нетбуках, по факту практически бесплатно, поэтому необходимо было дистанцировать ее от более дорогих изданий: Домашней базовой, Домашней Расширенной, Максимальной и т.д. Часть ограничений Windows 7 Starter можно снять , но только не ограничение на два гигабайта оперативной памяти.

Что касается остальных 32-битных изданий Windows XP, Vista, 7 и Windows 8/10: на практике пользователю доступно еще меньше - 3,5 Гб. Все дело в том, что драйвера тоже имеют свои адреса, которые лишают программы Windows доступа к части памяти в 512 мегабайт. Существует патч, позволяющий «задвинуть» такие адреса за пределы четырех гигабайт, чтобы система стала использовать все 4 Гб оперативной памяти, но это практически не имеет смысла:

• Как я писал выше, драйвера и программы не смогут корректно работать после такого патча, так что система может начать зависать, выдавать ошибки, т.е. вести себя непредсказуемо.
• Даже если в компьютере будет установлено плат оперативки на 8, 16, 32 Гб или больше - это никак не поможет их задействовать в 32-битном режиме операционной системы.

Какой смысл от доступности дополнительных 512 Мб оперативной памяти, если система станет нестабильной? Вот наглядный пример . Все равно придется ставить 64-битную Windows.

То, что видно 4 Гб оперативной памяти, не значит, что ее можно эффективно использовать. Проблема в том, что 32-битная Windows не может грамотно выделить процессу (программе) более 2 Гб физической оперативной памяти. Об этом многие забывают - и зря. Неважно, сколько оперативной памяти в компьютере, если программе нельзя дать больше 2 Гб ОЗУ. Пример: если пользователь работает в 32-битной Windows с Photoshop на компьютере с 4 Гб оперативной памяти - Фотошоп сможет задействовать всего лишь два гигабайта максимум, остальные данные скинет в файл подкачки и начнет тормозить. С играми то же самое.

На самом деле, только в 64-битной операционной системе программы могут задействовать весь потенциал оперативной памяти объемом больше двух гигабайт. И то не все, а только рассчитанные на использование больше 2 Гб ОЗУ. Ситуацию опять-таки можно исправить с помощью соответствующих патчей в 32-битной Windows, но это работает далеко не со всеми программами. Повторюсь: только 64-битная Windows и 64-битные программы, запущенные в ней - единственный выход задействовать весь потенциал большого объема ОЗУ.

Между тем, с серверными версиями Windows ситуация иная: там доступны гораздо большие объемы оперативной памяти даже в 32-битных версиях ОС. Почему так происходит, рассказано в статье Преодолевая границы Windows: физическая память от Марка Руссиновича.

Подводим итоги

• Оптимизаторами оперативной памяти пользоваться нельзя.
• Трогать настройки памяти - тоже, даже если в программе есть множество подсказок, дающих ощущение контроля над ситуацией.
• Свободная оперативная память в Windows Vista/7/8/10 используется во благо, лучше не трогать этот функционал - все хорошо работает, улучшить практически ничего нельзя.
• Если у вас тормозит компьютер, то это скорее всего не из-за занятой памяти (она занята полезным кешем), а из-за , либо большого количества запущенных программ или одной программы, которая все «забирает» себе.

Всем доброго времени суток. Пять лет назад я написал статью с заголовком readyboost на windows xp и когда я писал эту статью я думал, что информация будет не актуальной, так как уже была Windows 7 в которой readyboost работает из коробки, да и вышла оперативная память ddr3 которая продавалась дешевле предыдущих плат памяти. Но к моему удивлению и сейчас человек 10 в день переходят из поисковых систем на страницу, за данный момент статью просматривали примерно 80000 раз, а это получается в среднем 42 раза в сутки – что для моего скромного сайта достаточно много.

Спрашивается, почему я начал с ностальгии и заговорил про readyboost на xp? Все просто, сегодня мы будем рассматривать ситуацию обратную т.е. readyboost используют когда оперативной памяти не хватает для комфортной работы, а мы рассмотрим как заставить работать больше 3,5 гигабайт оперативной памяти в windows xp . Четно признаться мне сложно смоделировать и логически объяснить ситуацию в которой это умение вам может пригодится (и да сегодня будет много комментариев от автора и лирических отступлений, если вам не интересно моё «бла бла бла» можете сразу смотреть скриншоты.). Но пригодилось оно мне когда на работе у меня был старый системник dell с oem’ мной windows xp которую нельзя было переустанавливать, ну и ладно было у меня 2Гб оперативной памяти, что для xp вполне достаточно, но тут я пошарился по складу пораздербанивал старые системники и вуаля у меня уже 6Гб оперативной памяти. Ну и как известно система увидела из них всего 3,5Гб и все получается у меня в простаивает 2,5Гб оперативной памяти что есть – плохо, эта мысль начала мне проедать мозг и однажды более опытный коллега мне посоветовал как это реализовать (по этому на авторство не претендую) и поможет нам в этом технология RAM disk . Что такое RAM disk? Все достаточно просто – это технология позволяющая создать раздел в оперативной памяти (RAM). И как нам это поможет задействовать остальную оперативную память? Мы в созданном разделе создадим файл подкачки! Еще немного справки, когда система распределяет всю оперативную память, то не приоритетные процессы могут быть перемещены в менее быстро действенную паять (файл подкачки) в подавляющем большинстве создаётся на жестких дисках скорость которых значительно медленнее чем оперативной памяти.

Для того чтобы показать вам реализацию данной функции я установил Windows XP в виртуальную машину (Virtual Box, возможно я когда–нибудь напишу статью как пользоваться этой программой) и очень переживал, что может не заработать, но все заработало нормально). Остро стал вопрос с выбором программы (нужно было чтобы и просто и бесплатно) нашел программку VSuite Ram disk (Free Edition) функционала бесплатной версии нам вполне хватит.

Ну и стразу пойдем по пунктам, а то я что-то увлекся со своим «бла бла бла»

– Для начала нам нужно скачать инсталятор и установить, в установке нет ничего сложного, жмем далее и все готово.

– Запускаем программу, видим основное окно программы, в поле «Disk Size» указываете объём памяти который не задействовала система (я выделил для виртуальной машины 4710Мб, а система задействовала 3,5Гб в результате у меня получилось ровно 1024Мб или 1Гб собственно это число я и укажу. P.s. Оставляйте хотябы 2Мб не задействованными (на всякий случай), и владельцы ПК с интегрированными видеокартами память которых выделяется из оперативной памяти пожалуйста учитывайте это!).

В поле «Drive Letter» указывается буква создаваемого диска, Я выбрал чтобы не путаться букву «R», а автоматическом режиме он задаст первую свободную в алфавитном порядке.

В поле «Volume Label» задаем название для раздела.

Жмем кнопку «Add» - готово! Для того чтобы проверить результат переходим в «Мой компьютер» и смотрим что такой раздел появился.

Если все получилось, то задаем файл подкачки на созданный раздел, при этом удаляя файл на других разделах. (Для тех кто не знает или не помнит где задается файл подкачки «Свойства системы\ Дополнительно\ Параметры быстродействия\ Дополнительно»). И после перезагрузки все должно заработать.

Такая проблема может возникнуть на любой Windows. Давайте разберемся почему вся память на компьютере - не доступна.

Разрядность / битность и редакции ОС Windows могут иметь ограничения

Из-за разрядности Windows могут быть проблемы с определением всей оперативной памяти. Все Windows которые имеют разрядность 32 (x86) не могут задействовать для работы более 3,2ГБ оперативной памяти. То есть, даже если у вас установлено, например, 8ГБ оперативки, Windows 32 битка сможет использовать только 3,2ГБ памяти из-за ограничений. Так же, некоторые редакции операционных систем могут иметь ограничения. К примеру, Windows 7 домашняя базовая (home basic) может использовать только 4ГБ оперативки!

Отключите настройку Максимум памяти в MSCONFIG

Тут все просто если вы пытались увеличить производительность вашего ПК, то могли включить настройку "Максимум памяти". Отключить ее просто, идем в Панель управления --> Администрирование --> Конфигурация системы --> вкладка Загрузка --> Дополнительные параметры --> уберите галочку Максимум памяти!

Выделение памяти на интегрированную видеокарту

У тех у кого есть интегрированная видеокарта оперативная память может резервироваться под нее. Что бы отключить резервацию памяти на интегрированную видеокарту, нужно зайти в и там выключить данную настройку.

Ищите в БИОСе такие значения:

• Display Cache Window Size
• Frame Buffer Size
• Int. Gfx Memory Size Select
• Internal Graphic Mode Select
• Internal Graphics Mode Select
• On-Chip Frame Buffer Size
• On-Chip Video Window Size
• Onboard VGA Frame Buffer
• Share Memory Size
• System Share Memory Size
• UMA Frame Buffer Size
• VGA Share Memory Size
• Onboard Video Memory Size

И отключайте резервацию памяти - DISABLE, NONE или ставьте минимальное значение какое есть. Если вы не нашли у себя таких значений, то придется воспользоваться гуглом и найти данные настройки для своего БИОСа / UEFI.

Резервирование памяти под системные нужды в БИОСе / UEFI

В настройках БИОСа есть различные ограничения на использование оперативной памяти и частенько именно из-за них Windows не видит всю оперативную память. Поищите в БИОСе / UEFI такие настройки и измените их:

• HPET Mode (если есть такая функция) должно быть значение 64-bit;
  
• Memory Hole должно быть в состоянии Disabled;
  
• Memory Remapping;
  
• DRAM Over 4G Remapping;
  
• H/W DRAM Over 4GB Remapping;
  
• H/W Memory Hole Remapping;
  
• Hardware Memory Hole;
  
• Memory Hole Remapping;
  
• Memory Remap Feature - все эти значения должны быть в состоянии Enabled.

Если вы не нашли у себя таких значений, то придется воспользоваться гуглом и найти данные настройки для своего БИОСа / UEFI. Очень часто, в этом случае помогает просто сброс настроек БИОСа, пробуйте сделать это и вы.

Иногда эти значения нельзя найти из-за того что БИОС устарел и тогда его не мешало бы обновить. Как это сделать я показывал в одном из видео .

Какие еще могут быть проблемы с определением оперативной памяти?

Если у вас проблемы с материнской платой или самой оперативкой, это может вызывать те же последствия, Windows не будет видеть всей оперативки. Что бы выявить проблемы стоит сделать диагностику материнки и оперативки .

Иногда помогает просто перевтыкание планок оперативки в материнку. Так же помогает установка планок оперативку в режим двойного канала.

Те у кого установлены не оригинальные версии Windows (сборки), так же испытывают проблемы с определением всей оперативки. Используйте оригинальные дистрибутивы Windows и таких проблем у вас не возникнет.

Сегодня я расскажу об ограничениях виртуального адресного пространства Windows и о том, как бороться с ошибками «Недостаточно памяти», возникающие у 32-битных программ и игр, когда объем используемой ими памяти достигает 2 Гигабайт. Несколько простых способов обойти это ограничение и заставить приложения использовать более 2ГБ памяти.

Архитектура x86

Все современные десктоп процессоры Intel или AMD (и не только) основаны на x86 архитектуре, которая была впервые реализована в процессорах Intel 8086, вышедших в 1978 году. Вплоть до Intel 80386 (i386) процессоры были 16-bit и могли использовать лишь до 16 MB ОЗУ. Вышедшие в 1985 году i386 процессоры стали 32-bit , что дает возможность адресации до 4 GB оперативной памяти (до 64 GB в режиме PAE, но при этом приложения могут использовать так же только до 4 GB).

Понятное дело, что в те годы 4 GB выглядело практически недостижимым. Но ничто не стоит на месте и со временем этого оказалось мало. В 2003 году компания AMD (ага, уже не Intel ) в своих новых процессорах линейки Opteron внедрила расширение x86-64 (другие названия: AMD64, Intel64, x64, EM64T). Это расширение имело ряд улучшений: 64 битные основные регистры, дополнительные регистры и расширение адресного пространства. Текущая реализация позволяет использовать до 256 TB виртуального адресного пространства, при теоретическом максимуме в 16 EB (ExbiByte — 2 64 байт ). Процессоры Intel поддерживают расширение x86-64 (AMD64) со старших моделей Pentium 4 (Prescott и далее).

x86 и x64 операционные системы

Применимо к ОС (Операционные Системы) используется обозначения x86 (в обиходе часто обозначается как x32 ) и x64 , являющиеся 32-разрядными и 64-разрядными соответственно. Их различие в том, что x64 поддерживают AMD64, давая возможность использовать его преимущества, а x86 его не поддерживает (и не использует). На практике это дает определенные особенности и ограничения.

• 64-разрядная ОС требует процессора с поддержкой AMD64 (все современные процессоры от Intel или AMD )
• 32- разрядная ОС может работать, как на процессоре с поддержкой AMD64, так и без нее (но такую древность еще найти нужно)
• 64-разрядные приложения работают только на 64-разрядной ОС
• 32-разрядные приложения полноценно работают и на x32 и на x64 ОС, но преимуществ AMD64 они использовать не могут

На данный момент идет постепенный отказ от x86 операционных систем в пользу x64. Например, серверные версии Windows, начиная с 2008 R2, выпускаются только 64-разрядными. То же Microsoft частенько грозят сделать и для новых десктопных версий, но пока не делают.

Ограничения виртуальной памяти в Windows

У каждой версии Windows есть определенные ограничения по использованию физической и виртуальной памяти (можно посмотреть по ссылке). И если ограничение физической памяти связано, скорее, с лицензированием, то с ограничениями виртуальной все немного сложней.

Нас же интересует только виртуальная память , так как именно с ней взаимодействуют приложения. Если не вдаваться в подробности, то технология виртуальной памяти позволяет каждому процессу иметь свою собственную память – адресное пространство, которое виртуально не пересекается с адресными пространствами других процессов. То есть приложение «считает», что память принадлежит только ему одному и может даже использовать больше имеющегося объема физической ОЗУ, а уже распределением и согласованием занимается ОС.

И так, для 32-разрядных Windows общее ограничение виртуальной памяти – 4 GB (как и для 32-разрядных процессоров). 64-разрядные имеют ограничение от 15 до 256 TB в зависимости от версии. Но, любая редакция Windows делит общее адресное пространство на две части: user mode (пользовательский режим) – память, доступная приложениям и kernel mode (режим ядра) – память, используемая системой. И, если на х64 приложениям достается 8 – 128 GB, то для x32 это всего лишь 2 GB (фактически ~1.7-1.8 GB). При достижении этого лимита, приложение выдаст ошибку и будет закрыто, или просто «вылетит» без каких либо предупреждений.

Как устроена память в Windows, подробно расписано в Марка Руссиновича.

Функция настройки памяти 4GT

Для Windows x86 существует официальный «костыль», позволяющий перераспределить виртуальную память, давая приложениям до 3 GB, при этом уменьшая системное пространство до 1 GB. Называется это 4-Gigabyte Tuning . Как это выглядит, продемонстрированно на следующей схеме (слева – по-умолчанию, справа – с применением 4GT):

Включается опция следующим образом:

Для Windows XP/2003 – добавлением ключа /3GB в файле Boot.ini

Для Windows Vista/7/8 – команда BCDEdit /set increaseuserva 3072 (Пуск > Стандартные (Start > Accessories ), правой кнопкой по Командная строка (Command Prompt ) – Запуск от имени администратора (Run as Administrator ), ввести и запустить команду).

Включение данной опции может привести к некорректной работе некоторых драйверов, программ или Windows в целом.

Флаг IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWARE

Приложение сможет использовать свыше 2 GB виртуального адресного пространства, только если оно скомпилировано с параметром IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWARE . Все 64-разрядные приложения по-умолчанию имеют этот параметр (в этом их суть), а вот 32-разрядные могут иметь его или не иметь – тут все зависит от программиста, который поставил эту опцию при компиляции или не поставил.

Этот флаг – это то, что нам нужно, чтобы заставить 32 битное приложение использовать больше 2 GB памяти. Запуск такого 32-bit приложения на Windows x32 с применением 4GT даст ему до 3 GB памяти (фактически ~2.8 GB), а на Windows x64 все 4 GB.

К счастью, выставить этот флаг для любого приложения можно самостоятельно . Для этого есть несколько способов.

Перед тем, как приступить убедитесь , что приложение, которое вы хотите изменить, в данный момент закрыто .

4GB Patch

Самый простой способ.

Для начала скачайте программу с сайта автора или отсюда:

После запуска 4gb_patch.exe откроется стандартное диалоговое окно «Открытие файла», где вам нужно указать.EXE файл, который вы собираетесь изменить.

Сразу после выбора файла появится окно программы, подтверждая успешную операцию. Далее вы можете изменить другой файл (нажав Another File ) или закрыть программу (нажав OK ).

Имейте в виде, что у программы нет обратного действия , поэтому в папке с изменяемым файлом она сохраняет его резервную копию с расширением .Backup .

CFF Explorer

Для тех, кто точно знает, что делает.

CFF Explorer – бесплатная и довольно мощная программа для работы с PE заголовками от автора 4 GB Patch . Скачать можно с сайта автора .

1. Установив и запустив программу, открываем нужный.EXE файл.
2. Переходим к пункту File Header .
3. Щелкаем в правом нижнем углу появившейся таблицы (так и написано – Click here ).
4. В открывшемся окне выставляем галочку напротив App can handle >2gb address space .
5. Применяем и сохраняем файл.

Обратное действие – то же самое, с той разницей, что галочку мы убираем .

EDITBIN.EXE

Небольшая утилита EDITBIN.EXE , которая есть в комплекте Microsoft Visual Studio.

Действия следующие (запускается из командной строки):

Выставить: EDITBIN.EXE /LARGEADDRESSAWARE name.exe

Убрать: EDITBIN.EXE /LARGEADDRESSAWARE:NO name.exe

С помощью этого же параметра (/LARGEADDRESSAWARE) задается использование памяти для проектов Visual Studio.

Заключение

Суммируя вышесказанное – для того, чтобы 32-разрядное приложение могло использовать более 2 GB памяти должны быть соблюдены два условия .

В этой статье мы разберемся, как убрать ограничение 4 Гб памяти на 32 битных версиях Windows 8 и Windows 8.1, и задействовать всю доступную на компьютере оперативную память.

Большинство пользователей Windows убеждены, что 32 битные ОС Microsoft не поддерживают более 4 Гб оперативной памяти . Таким образом, максимум памяти, доступной в Windows 8/ 8.1 x86 — 4 Гб. А с учетом того, что Windows резервирует часть памяти под свои нужды и нужды периферийных устройств) чаще всего для видеокарты), конечному пользователю для использования доступны обычно около 3-3,5 Гбайт памяти.

На первый взгляд все логично – пределом адресации для 32 разрядной адресной шины являются те самые 4 Гб. Во всех официальных документах Microsoft указывает именно этот максимальный размер памяти, поддерживаемый во всех клиентских версиях x86-системе. Хотя на самом деле Microsoft немного вводит всех в заблуждение.

Что такое PAE и зачем он нужен

PAE (Physical Address Extension - расширение физической адресации) – эта опция x86 процессора, позволяющая ему получить доступ более чем к 4 Гб физической памяти . Не будем углубляться в технические подробности технологии PAE, просто отметим, что это технология поддерживается всеми процессорами и непосредственно в OC Windows уже довольно давно.

Так, например, 32 битная версия Windows Server, запущенная на процессоре x86, может использовать PAE для доступа ко всей оперативной памяти системы (до 64 Гб или до 128 Гб в зависимости от поколения процессора).

Скажем больше, поддержка режима PAE в ядре Windows имеется, еще начиная с Windows XP. Просто по умолчанию PAE доступен только в серверных ОС, а в клиентских же ОС Windows этот режим хотя и имеется, но отключен.

Примечание . PAE может использоваться только на 32 битных версиях Windows, запущенных на совместимых с этим режимом x86 процессорах.

Ограничения режима PAE

• PAE не расширяет виртуальное адресное пространство каждого процесса. Каждый процесс, запущенный на 32 битной системе все так же ограничен 4 Гб адресного пространства.

  Совет . PAE не поможет увеличить количество памяти, доступной для ресурсоемкого приложения (например, графического или видеоредактора). Если такая необходимость имеется, лучше перейти на 64 разрядную ОС.

• При использовании PAE следует отметить небольшое снижение производительности системы за счет уменьшения скорости доступа к памяти, вызванное накладными расходами на переключение отображаемых страниц в памяти
• Драйвера некоторых устройств не могут корректно работать в 36 битном адресном пространстве.

Итак, можно сделать вывод, что верхний предел доступной физической памяти в 32 битных версиях Windows ограничен программно на уровне ядра ОС. А если есть программное ограничение, это означает, что его можно обойти! Каким же образом включить режим PAE в 32 битной Windows 8.1 и задействовать всю доступную оперативную память.

Патч, включающий PAE и позволяющий задействовать всю оперативную память на Windows 8 / 8.1 x86

Включить режим PAE в Windows 8 (Windows 8.1) штатными средствами не получится (для этого придется вручную в HEX редакторе править файл ядра ntoskrnl.exe и переподписывать его). Проще всего воспользоваться готовым патчем PatchPae2 , который написан энтузиастом Wen Jia Liu. Скачать патч PatchPae2 можно . (архив содержит сам патчер — PatchPae2.exe, его исходные коды и необходимые инструкции).

Патч представляет собой небольшую утилиту командной строки, которая позволяет модифицировать файлы ядра 32 битных версий Windows с целью активация режима PAE, позволяющего использовать более 4 Гб оперативной памяти (до 128 Гб памяти).

Патч PatchPae2 будет работать со следующими ОС:

• Windows Vista SP2
• Windows 7 / Windows 7 SP1
• Windows 8 / Windows 8.1

Примечание . Перед установкой необходимо патча с целью предотвращения конфликтов рекомендуется отключить оптимизаторы и драйверы оперативной памяти. Их можно будет активировать после применения патча и загрузки системы в режиме PAE.

Установка PAE — патча в Windows 8 / 8.1

Внимание . Данную инструкцию можно использовать только для 32 битных версий Windows 8 и Windows 8.1, для предыдущих ОС Microsoft процедура немного отличается! Будьте внимательны!

Примечание. В любой момент времени пользователь, перезагрузившись, может в загрузочном меню переключиться с режима PAE на обычный, или обратно.

Важно! После установки патча необходимо быть особенно внимательными при установке обновлений безопасности Windows. Т.к. некоторые обновлений Windows иногда содержат и обновления для ядра, после их установки необходимо обновить и ядро PAE: PatchPae2.exe -type kernel -o ntoskrnx.exe ntoskrnl.exe

Кроме того, могут возникнуть проблемы, описанные и .

Удаление патча PAE

Чтобы удалить патч PAE из системы, необходимо:

1. Удалить соответствующую запись из загрузочного меню (проще всего это сделать с помощью msconfig )
2. Удалите файлы ntoskrnx.exe и winloadp.exe в каталоге %Windir%\System32 .

Никаких других изменений в систему патч не вносит.