什么是“4G以上解码”？

Question

我一直在处理一个问题，如果我没有在 BIOS 设置中启用“4G 以上解码”，我的服务器系统将无法使用一定数量的存储设备启动。

谷歌结果给出了这个：““4G 以上解码”的定义是允许用户为 64 位 PCIe 设备启用或禁用内存映射 I/O 到 4GB 或更大的地址空间，因为主 VGA 卡应该始终是映射到 4GB 地址以下。” ( https://www.asus.com/support/FAQ/1004170/ )

但这对于不太了解计算机的人来说意味着什么？

Answer 1

由于从来没有官方答案，这是第一个谷歌结果之一：

这允许 64 位 PCIe 设备使用 64 位地址空间中的地址。由于 32 位操作系统无法访问 64 位地址空间*，因此该选项是出于兼容性原因。在大多数情况下，它不需要启用。根据我的经验，大多数主板默认关闭此设置。如果您有 64 位操作系统，启用它通常没有坏处。

通常，人们在安装了许多 PCIe 卡时启用它，例如带有三重和四重 SLI 以及使用 GPGPU 计算模块，例如 NVIDIA 的 Tesla。它更常用于工作站和服务器。

由于这两种设置都不会导致 64 位操作系统出现问题，因此大多数情况下您可以启用或禁用它而不会产生任何不良影响。
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*?注意32位处理器，或32位模式的处理器，可以访问2 ³² 个字节，即2 ² ×2 ³⁰ = 4？千兆字节？（4？GiB）。

Answer 2

在 x86 PC 上，内存空间在系统中是共享的。系统内存从下往上映射（0 -> xGB），PCI 内存空间位于系统内存空间的上部（xxx --> FFFFFFFF 4GB-1）。请注意，“内存空间”不是“内存”。这只是硬件解码和声明事务的地址范围。

这通常是可以的，因为 PCI/PCIe 设备通常为其 PCI BAR（基地址范围）请求合理的内存量，例如 64K 或更少。BAR 是诸如设备特定寄存器之类的东西所在的地方，也是设备驱动程序访问以控制设备的地方。非常大的BAR不适用于大多数设备，因为它们使用DMA引擎来传输数据而不是主机CPU执行PIO访问（性能非常差），因此它们不需要将其内部存储映射到BAR。

例如，一旦开始使用 GPU 类型设备，高端设备就会要求非常大的 PCI BAR 空间，例如 32GB 或更多。如果您的 PCI 内存空间限制为 32 位，则没有可用的地址范围来容纳 32GB。因此，BIOS PCI 枚举开始在枚举期间支持 64 位 PCI BAR 分配。这通常开始于大约 12 年前，一些最早支持它的算法仍然存在错误或限制。如果 BAR 大于 8GB，某些系统会挂起。自那时以来，PCI 枚举算法得到了改进。

因此，“高于 4GB 解码”意味着 BIOS PCI 枚举“允许”分配高于 4GB（最大 32 位）的 PCI BAR 内存范围。它甚至可以对小型 PCI BAR 执行此操作，只要它们将自己报告为 64 位即可。

请注意，在 PCI/PCIe 设备中，PCI BAR 是 32 位的。如果一个PCI BAR想要支持64位，它会“组合”2个32位BAR来存储64位地址。具有“64位PCI BAR 2”的设备意味着其BAR 2位于所分配地址的低32b，而BAR 3则变为高32b。

另请注意，由于 PAE，32 位 x86 仍然可以访问 4GB 以上的 PCI BAR。