Какво е разширена памет?

Издаден през 1981 г., IBM PC промени играта за компютри. Той превзе пазара като буря, ставайки напълно доминиращ. С толкова голям успех и хардуерът му като отворен стандарт, скоро се появиха клонинги. Много софтуерни програми също са предназначени за компютър. Те трябваше да вземат предвид неговите ограничения и в някои случаи да разчитат на тях. Това разчитане на специфични характеристики и неговото пазарно господство оставиха незаличима следа върху пазара на домашни компютри.

Основният проблем на компютъра беше, че можеше да адресира само 1MiB памет. Това трябваше да се използва за RAM, както и за BIOS, операционна система и всякакъв хардуер за разширение, като видео адаптери. Това не беше кой знае какъв проблем при пускането, тъй като цените на паметта бяха главоломно високи и доставчиците на софтуер на практика се пребориха, за да направят своя софтуер съвместим. Тъй като цените на паметта паднаха и бяха пуснати програми, които изискват повече памет, това се превърна в проблем.

Наследниците на IBM PC включват по-нови процесори, които могат да адресират повече RAM. Много програми обаче бяха съобразили софтуера си точно с RAM оформлението на компютъра и не можеха да се възползват от това допълнително пространство в паметта. Обратно, много хора все още имаха компютри с ограничена RAM, но искаха възможността да зареждат софтуер, който се нуждаеше от ��овече RAM. Решението беше разширената памет.

Разширена памет

Разширената памет се отнася до превключване на банки в горната зона, за да се предложи повече памет в същото пространство. Компютърът раздели своя 1MiB памет на две области, конвенционалната област на паметта, използвана като RAM, и горната област на паметта, използвана като BIOS ROM и за разширителни карти. Вече беше възможно да се използват някои от горните области на паметта като RAM, като например една от двете секции, разпределени за графики. Тази техника обаче осигурява достъп само до още няколко KiB памет. Разширената памет беше необходима за увеличаване на капацитета.

Разширената памет използва област от паметта, като например тази, разпределена за графично устройство, което не се използва. След това използва система от банки, за да въвежда и извежда допълнителни секции от паметта към този прозорец. Това изискваше използването на персонализиран драйвер. Освен това имаше нужда от разширителна карта с повече физическа памет, поне в началото. По-късните поколения, с поддръжка на CPU, могат да използват софтуер за картографиране на разширена памет към разширена памет. Това обаче изисква поддръжка на процесора, както и наличието на допълнителна памет за картографиране. Софтуерът също трябваше да бъде конфигуриран, за да може да го използва.

Как работи?

Разширената памет работеше чрез използване на част от прозореца на паметта. Той беше картографиран от 1 към 1 към по-голям набор от памет. Съпоставянето на 1 към 1 обаче не позволява използването на повече памет. Вместо това, когато е необходимо, драйверът ще смени картографирането към друга част или банка от разширена памет. Това е като да промените фона на вашия работен плот. Все още имате същия монитор, но нова картина. Софтуерът трябваше да следи коя банка от разширена памет съдържа какви данни, критична задача, ако искаше да извика тези данни.

Необходимостта от размяна на банки наистина означаваше, че производителността е намалена в сравнение с по-голям собствен пул памет. Където е възможно, използването на разширена памет би било по-добре. Но в системите и софтуера, ограничени до този лимит от 1MiB памет, разширената памет предлага единствения метод за получаване на повече памет.

Първата основна публична система, която използва разширена памет, беше LIM EMS 3.0. LIM беше акроним на трите компании, които го направиха, Lotus Development, Intel и Microsoft. EMS означава разширена спецификация на паметта. Версия 3.0 успя да добави 4 MiB към компютъра. По съвременните стандарти това по същество не е нищо, но това увеличи пет пъти капацитета на паметта на IBM PC. Окончателната версия на EMS, версия 4.0, предлагаше поддръжка за до 32MiB памет.

Версия 3.2 беше първата версия, в която реални продукти се появиха на пазара. Той използва прозорец от 64KiB, разделен на четири страници от 16KiB, за да осигури стабилност при превключване на страници.

Откажи

До 90-те години на миналия век графичните операционни системи като Windows поемат текстови операционни системи като DOS. Това постави последния пирон в ковчега за разширена памет. Разширената памет винаги е била трудна работа. Той беше внедрен, за да коригира проблем с функционалността, който иначе би изисквал пълна подмяна на хардуера. По-новите поколения компютри, базирани на DOS, не бяха ограничени до 1 MB RAM. Все пак софтуерът трябваше да позволява това малко поради огромната инсталирана потребителска база.

Преминаването към изцяло нови класове на операционните системи позволи защитеният режим, с неговата поддръжка за по-големи пулове памет и адреси на виртуална памет, да бъде използван по подходящ начин. Преминаването към използване на по-големи пулове памет чрез защитен режим по подразбиране сигнализира за смъртта на разширената памет. Цялата концепция за областите на паметта по същество беше остаряла.

Заключение

Разширената памет беше терминът, използван за обозначаване на практиката на пейджинг във и извън банки от памет чрез адрес на прозорец в горната област на паметта. Цялата концепция е разработена, за да заобиколи твърдото ограничение на паметта от 1MiB на IBM PC, причинено от ограничения на процесора. Беше невъзможно да се добави ново място в паметта. Все пак беше възможно да се използва част от паметта многократно, като се използват и след това се разменят секции от паметта и се заменят обратно, когато е необходимо. Това изискваше специален драйвер, както и хардуер. По-късните реализации можеха да изпълняват хардуерните функции в софтуера, въпреки че това се основаваше на съществуващото предварително наличие на повече памет за използване.

Разширената памет беше проблем, причинен от IBM PC и необходимостта да се осигури съвместим софтуер, но също така способен да използва по-значителни количества RAM, отколкото е възможно. Появата на графични операционни системи, като Windows, промени ландшафта на съвместимостта на операционните системи. Тъй като в този момент те бяха способни да адресират много повече от 1MiB памет, какъвто беше оригиналният компютър, проблемът и необходимостта от решението за разширена памет се изпариха. Концепцията е по същество остаряла от началото на 90-те години.