经过和jdk研发组的人员沟通，终于弄清楚了一些相关的原因。这个问题存在于早期的一些linux版本中，特别是内核2.5以前的版本，2.6以后的版本就基本上没有这个问题了。原来这些linux版本对进程有个对内存2gb的限制，是一个地址连续的内存块大小的上限，而jvm的堆空间（heap size）需要连续的地址空间，因此，2gb就是java进程的理论使用的内存上限。
如果java应用需要使用较大的内存，建议使用较新版本的linux，或者修改linux的应用/内核内存比配置为3gb：1gb。还有就是选择如solaris等的unix操作系统。象solaris这样的操作系统，在jvm内存管理上没有2gb的限制，因此可以把heap size设置到3.5-3.6gb左右。
更多解析linux系统中jvm内存2gb上限的详解。