4 Gb di Ram: Come sfruttarli al 100%

Con il costante abbassamento dei prezzi delle memorie ram, sistemi con 2-4 Gb di stanno diventando sempre più comuni.

Quando si è passato dai processori a 32 bit, il quantitativo di memoria indirizzabile era per il tempo enorme, infatti nel 1985, anno di presentazione del Intel 80386SX, 4 Gb di memoria erano una quantità di memoria quasi impensabile, allora i sistemi usavano pochi Mb di Ram.

Successivamente l’evoluzione dell’informatica ha reso questo limite sempre più restrittivo. Molti server hanno bisogno di ingenti quantità di memoria per poter operare in modo agevole su grosse mole di dati, si pensi ai database o alle applicazioni di calcolo scientifico e ingegneristico, per ovviare al problema sono nate alcune soluzioni di compromesso per poter fruttare gli attuali sistemi a 32 bit con decine di Gb di memoria, pur non dovendo cambiare l’architettura di base.

Questo stratagemma è noto come PAE, Physical Address Extension , estensione indirizzo fisico, questo permette di mappare più di 4 Gb di memoria pur mantenendo indirizzi a 32 bit a livello HW. Pur non addentrandoci nei particolari tecnici ed implementativi, nelle prossime pagine verrà descritto come attivare questa modalità.

Il PAE è attivabile in tutti i sistemi operativi Microsoft Server e in Windows Vista. Richiede supporto da parte della CPU e della scheda madre, in genere le schede madri non nate per il mercato server non includono questa opzione purtroppo.

Quando si usa un sistema a 32 bit con 4 Gb di ram di sistema installata, la memoria utilizzabile dal sistema potrebbe essere di 500-1000 Mb inferiori ore a quella prevista, questo problema è derivato da un limite architetturale dei 32 bit. Lo spazio di indirizzamento di Sistema con indirizzi a 32 bit è di 4Gb, ma in questi indirizzi devono essere mappati tutti i dispositivi Hardware come ad esempio:

• BIOS

• Risorse Scheda Madre (I/OxAPIC)

• Memory Mapped I/O

• Spazio indirizzamento del PCI Express*

• Spazio della memoria dedicato alla condivisione con la memoria video

• Memoria Video

• Altre periferiche

Con questa premessa è facile pensare come su 4 Gb possano essere visti solo 3 Gb di memoria o meno.

Il Physical Address Extension è supportato nativamente nei seguenti sistemi operativi:

• Microsoft Windows Vista (Tutte SKU)

• Microsoft Windows Server 2003, Datacenter Edition (32-bit x86)

• Microsoft Windows Server 2003, Enterprise Edition (32-bit x86)

• Microsoft Windows Server 2003, Standard Edition (32-bit x86)

• Microsoft Windows 2000 Advanced Server

• Microsoft Windows 2000 Datacenter Server

Dal Service Pack 2 di Windows XP il PAE è abilitato di default ma non per rendere possibile l’installazione di più di 4 Gb di ram, ma per poter sfruttare le funzionalità NX (No Execute) dei nuovi processori, NX infatti agisce a livello Hardware per impedire che qualche applicazione generi Buffer Overflow agendo indisturbata. I buffer Overflow possono portare al crash della macchina oppure vengono sfruttati volontariamente per violare un sistema e scrivere in aree di memoria non altrimenti accessibili perché protette.

Il PAE è automaticamente abilitato anche sui sistemi Windows Server 2003 SP1, Enteprise Edition e superiori, se è presente hardware con supporto di HotSwap (memoria di sistema, schede di rete, schede pci).

Attivare il PAE su Windows 2000 e Windows 2003

Per attivare il PAE su Windows 2000 e Windows 2003, bisogna modificare il file di configurazione di avvio “boot.ini”

Per visualizzare il file, bisogna attivare la visualizzazione dei file nascosti e di sistema; per procedere in questo occorre:
1. Aprire una qualsiasi cartella

2. Dal menù “Strumenti” selezionare “Opzioni Cartella”

3. Dal tab “Visualizzazione” selezionare “Visualizza cartelle e file nascosti”

4. Togliere la spunta da “Nascondi i file protetti di sistema (consigliato)”, confermare il PopUp e cliccare su OK

Il “boot.ini” si trova nella partizione di avvio della macchina, in genere la partizione C: è la candidata.

Entrate da Gestione Risorse nel disco e aprire il file “boot.ini”

Dovreste trovarvi davanti qualcosa del genere

Modificate l’ultima riga aggiungendo il comando /PAE, che dovrebbe apparire circa così:

Riavviate la macchina, dal bios potrebbe essere necessario abilitare la funzionalità PAE, se non lo era già.

Ora potrete usare più di 4 Gb di ram anche sui sistemi a 32 bit

Abilitare il PAE in Windows Vista

Per abilitare il PAE su Vista bisogna seguire la seguente procedura:

Aprire il menù Start e digitare cmd, cliccare col il pulsante destro sull’icona che è appena apparsa e selezionare “esegui come amministratore”, confermare la schermata dell’UAC.

Digitare “BCDEdit /set PAE forceenable” senza le virgolette.

Riavviare la macchina.

Limitazioni al supporto PAE delle varie versioni di Windows

* Nei sistemi Windows XP, Windows 2000 Server e Windows 2003 Server Standard il supporto PAE non estenderà l’indirizzamento massimo oltre i 4 Gb.

Documentazione sull’argomento:

Abilitare l'estensione PAE (Physical Address Extension)

http://www.microsoft.com/.. ../..725649.mspx?mfr=true

Windows Vista o Windows Server possono indicare meno memoria ram del previsto

http://support.microsoft.com/kb/929580/it

Articolo su Wikipedia sul PAE

http://en.wikipedia.org/wiki/Physical_Address_Extension

Il 4GT, noto come 4-gigabyte tuning, permette di estendere lo spazio di indirizzamento del singolo applicativo a 32 bit da 2 Gb a 3Gb di memoria. Questo settaggio è abilitabile sia sui sistemi a 32bit che sui sistemi a 64bit (bisogna ricordare che l’applicativo a 32bit, gira sulle macchine a 64bit con le stesse limitazioni originali).

Prima di abilitare questo tuning è necessario accertarsi che l’applicativo che si desidera usare, sfrutti questa caratteristica nel modo corretto, di default il sistema non abilita questa opzione per compatibilità con il passato, ma con programmi come grafica o database potrebbe essere piuttosto utile.

Per l’uso di questa funzionalità in produzione, bisogna far riferimento alla documentazione fornita con l’applicativo.

Per abilitarlo bisogna aggiungere la stringa /3GB nel “boot.ini” con identiche modalità al flag /PAE.

La funzionalità è supportata da tutte le versioni di Windows Server 2003 (esclusa Web Edition) e da Windows XP

Documentazione TechNet sull’argomento:

Requisiti hardware e software di EMA (Enterprise Memory Architecture)

http://www.microsoft.com/.. ../..85db0c.mspx?mfr=true

I nuovi sistemi a 64 bit, non sono più limitati a 4 Gb di memoria di sistema, ma possono sfruttare tutta la ram installata nella macchina, con limitazioni imposte solo dall’Hardware e dalla licenza in uso.

Un sistema a 64 bit è la scelta più consigliata per usare grandi quantitativi di memoria ram,sia dal punto di vista tecnico che prestazionale. L'utilizzo di indirizzi più grandi permette infatti di non dover sfruttare paginazioni a molti livelli, che inducono un overhead non indifferente.

Microsoft produce sistemi a 64 bit a partire da Windows XP SP1. Windows 2003 è disponibile anche esso in versione a 64 bit ad eccezione della versione Web Server. Vista e il futuro Windows 2008 saranno i primi sistemi operativi a sfruttare fin dal loro lancio, il codice compilato anche a 64bit. Per il mercato server è prevista la dismissione dei sistemi a 32bit entro un paio di anni, già Windows 2008 sarà orientato verso i 64 bit, e molti degli applicativi più importanti di casa Microsoft sono già pronti per questo salto e alcuni possono essere usati in produzione solo in versione a 64bit (vedi Microsoft Exchange Server 2007)

Per Windows Vista le limitazioni sono le seguenti

Per poter usufruire di tutta la ram disponibile sulla macchina, è essere necessario abilitare la funzione di Memory Remapping dal BIOS della scheda Madre. Riferirsi al manuale della stessa per trovare la voce nel BIOS.