En distribuciones 32-bit de Debian no es posible utilizar más de 3Gb de memoria RAM, la solución más sencilla es instalar desde el gestor de paquetes APT un kernel que sí lo soporta, concretamente el kernel con el sufijo bigmem.
En mi caso estaba utilizando un kernel 2.6 así que instalé el siguiente
linux-image-2.6-686-bigmem
apt-get install linux-image-2.6-686-bigmem
Reiniciamos y solucionado, ya podemos utilizar 4Gb de RAM o más en nuestro sistema.
Fuente: www.debianadmin.com