摘要

在32位的Windows 2003 Server中，进程内存被限制为2GB，而目前数据库服务器基本上都配置有4G内存甚至更多，因此如何有效利用多出的内存，是数据库服务器性能优化的重要部分。本文简要介绍了PAE和AWE的原理以及配置方法，使得32位的环境下可以突破2G这一瓶颈，从而提升数据库服务器的效率。

1. AWE简介

目前随着硬件成本的降低，一般的服务器具有4G以上的内存。可能很多人认为，如果使用Winows 2003 Server系统，最高可以支持4G内存。其实这么说并不准确，应该说32位机支持 2^32=4G 的寻址空间，但实际上默认应用程序只能占用其中的2G内存，这一限制是32位操作系统架构引起的。传统意义上的32bit操作系统使用32bit的内存地址，这样寻址范围就已经被限制为4GB——4G也就是2的32次方，然而通常操作系统的设计上为了安全性的考虑，应用程序和内核所处的内存地址空间是互相独立的，也就是说，应用程序和内核各自能访问2GB的内存空间。虽然不同的操作系统实现具有不同的值，不过多数现在的操作系统在这一点上都很一致。

为了让程序突破2GB寻址的限制，近代Windows NT核心提供了一个变通的方案：4GB内存调整优化技术，通过这个技术，可以将用户模式的寻址空间扩大至3GB，这样核心寻址空间便被限制为1GB了，需要超大内存容量的应用程序可以从这个特性中获得性能改善，如SQL Server数据库这种类型。要使用这个4GB内存优化技术，用户需要在Windows Server操作系统的启动参数中加入/3GB开关。

然而让用户模式程序能多寻址1GB毕竟还算是治标不治本，于是Microsoft还在自己的操作系统中通过PAE 提高 IA32 处理器处理大于 4 GB 的物理内存的能力。下列操作系统可以通过 PAE 来利用大于 4 GB 的物理内存：

• Microsoft Windows 2000 Advanced Server
• Microsoft Windows 2000 Datacenter Server
• Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition
• Microsoft Windows Server 2003 Datacenter Edition

PAE，即物理地址扩展（Physical Address Extension），可使得 x86 的计算机能够支持 4 GB 以上物理内存。物理地址扩展 (PAE) 允许将最多 64 GB 的物理内存用作常规的 4 KB 页面，并扩展内核能使用的位数以将物理内存地址从 32 扩展到 36。它允许将4G以上更多的物理内存映射为应用程序的虚拟地址空间，这样就可以实际访问到 4G 的内存空间了。

应用程序可以通过AWE实现对超出4GB的内存访问，AWE，即地址窗口扩展（Address Windowing Extension），是内存管理器功能的一套应用程序编程接口 (API)，它使程序能够寻址更多内存 — 超过标准 32 位寻址的 4 GB 内存空间。AWE 使程序能够将物理内存保留为非分页内存，然后将非分页内存部分动态映射到程序的内存工作集。此过程使内存密集型程序（如大型数据库系统）能够为数据保留大量的物理内存，而不必交换分页文件以供使用。相反，数据在工作集中进行交换，并且保留的内存超过 4 GB 范围。此外，超出 4 GB 的内存范围对内存管理器是公开的，并且 AWE 通过 PAE 发挥作用。没有 PAE，AWE 就无法保留超出 4 GB 的内存。

AWE API集的原理其实是基于这样的一个事实：所有的支持PAE的操作系统都有能让IA32处理器直接寻址64GB物理地址的API，回想前面的内容，物理地址是CPU处理的地址，而每个程序私有的2GB内存地址被称为虚地址范围。每个支持PAE的操作系统都具有这种API，差别只是在于这些API能否提供如内存共享、进程间通讯、分页等等这些功能，微软在Windows上提供了一个简单明了的API组——也就是AWE地址窗口扩展API组，它仅仅由5个API调用组成，包括了核心级和用户级调用，使用AWE分配得到的内存是非分页、锁定的，其他程序无法访问，也无法交换到页面文件（虚拟内存）上去，对性能具有很大的提升。

通过使用AWE API，核心模式/用户模式可以轻易地突破2GB容量的限制，最高可以达到64GB，如SQL Server就使用了这个AWE API（可设定），从而提高对大容量内存的能力，大大提升了应用软件/系统的性能。

2. AWE的配置方法

2.1．打开操作系统启动时PAE 配置项；

步骤：找到系统安装的引导位置的目录下找到boot.ini文件，默认是隐藏只读的，找到 Windows2003 启动配置，在后面加上空格 /PAE ,保存；重启

示例：  

multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\%systemroot%= "Windows   Server   2003   Datacenter   Edition "   /PAE

2.2．修改组策略

首先应用程序要满足第一条要求，它必须能具备内存锁定页面功能，这需要在组策略中进行设置，如图所示打开组策略，添加数据库运行所依赖的帐号有权进行锁定内存；大部分情况下，数据库运行的帐号都是系统级的帐号，如administrator 或者是 administrators组的帐号，当然也有处于安全考虑的给了一个运行权限很小的帐号，只能运行数据库；所以必须授权该帐号具有锁定内存的权限；

步骤：开始->运行->gpedit.msc->组策略->计算机设置->windows配置->安全设置->本地策略->用户权限分配->内存中锁定页面->本地安全策略设置->添加->选择运行的帐号或者组；

2.3．重启服务器，

远程维护的要查看boot.ini是否正确，切记！否则后果可想而知；

2.4．配置数据库

重启后操作系统已支持大内存了，但数据库还是需要配置的；默认都未配置；执行以下命令即可

步骤：打开查询分析器，进行以下操作，这里以3G内存给数据库使用为例进行操作；