不管在 32 位 Windows 上还是在 64 位 Windows 上,32 位的应用程序都只能使用最大 2GB 的内存,这是我们司空见惯的一个设定。但其实 Windows 提供了一些方法让我们打破这样的设定,使程序使用大于 2GB 的内存。


阅读本文,你将了解:

  1. 为什么 32 位程序只能使用最大 2GB 内存;
  2. 让 32 位程序使用大于 2GB 内存的两种方法;
  3. 声明支持大于 2GB 内存后,能使用多少内存。

为什么 32 位程序只能使用最大 2GB 内存?

32 位寻址空间只有 4GB 大小,于是 32 位应用程序进程最大只能用到 4GB 的内存。然而,除了应用程序本身要用内存,操作系统内核也需要使用。应用程序使用的内存空间分为用户空间和内核空间,每个 32 位程序的用户空间可独享前 2GB 空间(指针值为正数),而内核空间为所有进程共享 2GB 空间(指针值为负数)。所以,32 位应用程序实际能够访问的内存地址空间最多只有 2GB。

让 32 位程序使用大于 2GB 内存的两种方法

editbin

这是 Visual Studio 2017 采用的做法。我们需要使用到两个工具——editbindumpbin。前者用于编辑我们编译生成好的程序使之头信息中声明支持大于 2GB 内存,后者用于查看程序的头信息验证我们是否改好了。

编辑一个程序使之声明支持大于 2GB 内存的命令是:

editbin /largeaddressaware xxx.exe

其中,xxx.exe 是我们准备修改的程序,可以使用相对路径或绝对路径(如果路径中出现空格记得带引号)。

验证这个程序是否改好了的命令是:

dumpbin /headers xxx.exe | more

同样,xxx.exe 是我们刚刚改好准备检查的程序,可以使用相对路径或绝对路径。

editbin 改之前和改之后用 dumpbin 查看我们的程序头信息,得到下面两张图:

改之前 改之后

注意到 FILE HEADER VALUES 块的倒数第二行多出了 Application can handle large (>2GB) addresses

如果没发现,一定是你命令执行中发生了错误,检查一下吧!最容易出现的错误是执行后发现根本就没有这个命令。是的,editbin 命令从哪里来呢?可以在开始菜单中的 Visual Studio 文件夹中查找 Developer Command Prompt for VS 2017,运行这个启动的命令行中就带有 editbin 和 dumpbin。

本机工具提示符

如果希望能够在 Visual Studio 编译的时候自动调用这个工具,请参见:LargeAddressAware Visual Studio 2015 C#

编译成 AnyCPU (Prefer 32-bit)

这是本文更推荐的做法,也是最简单的做法。方法是打开入口程序集的属性页,将“目标平台”选为“AnyCPU”,然后勾选“首选 32 位”。需要注意的是,这种生成方式是 .Net Framework 4.5 及以上版本才提供的。

AnyCPU (Prefer 32-bit)

至于 AnyCPU (Prefer 32-bit) 和 x86 两种生成方式的区别,请参见:What is the purpose of the “Prefer 32-bit” setting in Visual Studio 2012 and how does it actually work?

声明支持大于 2GB 内存后,能使用多少内存?

对于 32 位操作系统,程序依然只能使用 2GB 内存,除非开启了 /3GB 开关,开启方法详见:/3GB。开启后,应用程序的用户态将可以使用 3GB 内存,但内核态将只能使用 1GB 内存。微软认为,是否打开 /3GB 开关是计算机设备开发商需要做的事情,开发商也需要自己测试开启后驱动程序的性能表现和稳定性。

对于 64 位操作系统,Windows 将很豪放地将 4GB 全部贡献给这样的程序,因为系统自己已经有更多的内存寻址空间可以使用了,没必要跟 32 位应用程序抢占寻址空间。

参考资料


本文会经常更新,请阅读原文: https://walterlv.github.io/windows/2017/09/12/32bit-application-use-large-memory.html ,以避免陈旧错误知识的误导,同时有更好的阅读体验。

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