Co je konvenční paměť?

V oblasti výpočetní techniky existuje mnoho různých typů paměti. ROM a RAM, DRAM a SRAM a NAND a NOR flash. Každý z těchto typů paměti má své místo. Mnohé z nich nacházejí své místo – tam, kde byste je mohli očekávat – v počítači. Některé z nich jsou však zastaralé technologie, v podstatě zapsané do historických knih. Například ROM je téměř kompletně nahrazena mnohem levnější a přepisovatelnou flash pamětí. Obvykle to bude NOR flash, ale může to být také NAND flash.

Dalším paměťovým termínem, který je zapsán do historických knih, je „konvenční paměť“.

Krátká lekce historie na PC

Počítače existují již poměrně dlouho. Po léta však byly velké, drahé a nijak zvlášť výkonné. To omezilo jejich případy použití na organizace ochotné za ně zaplatit. Problémem byl také dostupný software. Nemohli jste si jen tak stáhnout nový prohlížeč, kancelářský software nebo obrázky koček. Za prvé, internet ještě nebyl vytvořen; nebylo kam stáhnout. Nechyběly ani prohlížeče, protože nebylo co procházet. Nebyly tam ani žádné obrázky koček, protože většina raných počítačů byla založena pouze na textu.

Rané počítače měly tendenci být stavěny pro specifické účely. V mnoha případech mohli vykonávat pouze jeden úkol, ke kterému byli navrženi. To omezilo jejich případy použití, zejména s ohledem na cenovky.

IBM PC byl počítač, který změnil mnoho věcí. Nevynalezl internet, prohlížeče ani obrázky koček. Místo toho to byl počítač pro všeobecné použití. Ještě lepší je, že byl navržen pro masy. I když to nebylo levné, nebylo to ani nedostupné. Naštěstí se to chytlo. PC se prodávalo dobře. Tak dobře, že výraz PC se stále používá, i když upadá v nemilost. Jiné počítačové společnosti vydaly desítky PC kompatibilního hardwaru, softwaru a přímých klonů.

Tato popularita pomohla nastavit tón pro počítačový trh. Ne všechno ale bylo růžové. Omezení v PC se také promítla do následujících počítačů. Tyto problémy byly obecně řešeny, ale některé jsou méně důkladné než jiné.

Intel 8086

Procesor, který umožnil vznik PC, byl Intel 8086. Byl průlomový jako první CPU pro všeobecné použití. Bohužel jeho omezení zavedla omezení kompatibility ještě dlouho poté, co to bylo irelevantní.

Jedním z omezení 8086 bylo, že mohl adresovat celkem pouze 1 MB paměti. Teď to není jen 1 MB RAM. To je celý prostor pro mapování čehokoli do paměti. To zahrnuje ROM pro BIOS a operační systém, grafiku a další periferie s mapovanou pamětí. Z toho bylo prvních 640 kB z 1 MB paměti přiděleno pro využití RAM. Toto se nazývalo konvenční paměťová oblast. Zbývajících 384 MB paměti bylo označováno jako horní paměťová oblast.

Tip: V kontextu paměti by měl být 1 MB přesněji reprezentován jako 1 MiB. V systému jednotek SI a předpon předpona M znamená 1000K, 1000 jednotek. To však předpokládá systém se základní desítkou a počítače používají bity se základnou 2. Standardní byte je 8 bitů, 1KB je 1024 bajtů a 1MB je 1024KB.

To vede k záměně s předponami SI až 1000, nikoli 1024, což lze předpokládat. Jako takové by měly být kapacity paměti, ale nejsou vždy uvedeny v KiB, MiB, GiB a tak dále. Tento efekt také ovlivňuje, proč se pevné disky zdají být mnohem menší, než je inzerováno. 1TB SSD má jen 1000 GB místo 1024GiB. To vychází na 0,9095 TiB, což je 10% rozdíl v kapacitě.

Dědictví

V průběhu času došlo k řadě řešení a změn, které umožnily podporu větších kapacit paměti. Moderní operační systémy již neumožňují softwaru přistupovat ke skutečným adresám paměti, místo toho používají adresy virtuální paměti, které pak počítač automaticky mapuje. To skryje skutečnou fyzickou strukturu paměti před softwarem. Část toho, co skrývá, je, že segmentace paměti způsobená tímto limitem paměti vedla k definování segmentů. Moderní počítače to již nemusí dělat, ale stále představují detaily, počínaje 0, což jim dává plný přístup k celému adresnímu prostoru.

Závěr

Konvenční paměť označuje prvních 680 kB z 1 MiB adresovatelného paměťového prostoru, který měl původní IBM PC. Jednalo se o hardwarové omezení způsobené omezeným adresním prostorem procesoru Intel 8086 používaného počítačem. Jako systémová RAM byla použita konvenční paměť. Zbytek paměťového prostoru byl přidělen ROM pro BIOS, operační systém a další periferie s mapovanou pamětí, jako je grafika.

Prvních 640 kB paměti již není považováno za jedinečné. Tento termín je nyní zcela zastaralý, 64bitové počítače jsou schopny teoreticky adresovat 16EiB paměti, i když v současnosti jsou omezeny na „pouze“ 256TiB. Navíc adresy fyzické paměti již nejsou přístupné. Místo toho se používají adresy virtuální paměti.