Τι είναι η συμβατική μνήμη;

Στην πληροφορική, υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι μνήμης. ROM και RAM, DRAM και SRAM, και NAND και NOR αναβοσβήνουν. Καθένας από αυτούς τους τύπους μνήμης έχει τη θέση του. Πολλά από αυτά βρίσκουν τη θέση τους – εκεί που θα περίμενε κανείς – σε έναν υπολογιστή. Μερικά από αυτά, ωστόσο, είναι ξεπερασμένη τεχνολογία, που ουσιαστικά παραδίδεται στα βιβλία της ιστορίας. Η ROM, για παράδειγμα, έχει αντικατασταθεί σχεδόν πλήρως με την πολύ φθηνότερη και αντικαταστάσιμη μνήμη flash. Συνήθως, αυτό το φλας θα είναι NOR flash, αλλά μπορεί επίσης να είναι φλας NAND.

Ένας άλλος όρος μνήμης που παραδίδεται στα βιβλία ιστορίας είναι η «συμβατική μνήμη».

Ένα σύντομο μάθημα ιστορίας στον υπολογιστή

Οι υπολογιστές υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό. Για χρόνια όμως, ήταν μεγάλα, ακριβά και όχι ιδιαίτερα ισχυρά. Αυτό περιόρισε τις περιπτώσεις χρήσης τους σε οργανισμούς που ήταν πρόθυμοι να πληρώσουν για αυτά. Το διαθέσιμο λογισμικό ήταν επίσης ένα πρόβλημα. Δεν θα μπορούσατε απλώς να κατεβάσετε ένα νέο πρόγραμμα περιήγησης, λογισμικό γραφείου ή εικόνες από γάτες. Πρώτον, το Διαδίκτυο δεν είχε δημιουργηθεί ακόμα. δεν υπήρχε πουθενά για λήψη. Δεν υπήρχαν επίσης προγράμματα περιήγησης επειδή δεν υπήρχε τίποτα για περιήγηση. Δεν υπήρχαν επίσης φωτογραφίες γάτας, καθώς οι περισσότεροι πρώιμοι υπολογιστές βασίζονταν μόνο σε κείμενο.

Οι πρώτοι υπολογιστές έτειναν να κατασκευάζονται για συγκεκριμένους σκοπούς. Σε πολλές περιπτώσεις, μπορούσαν να εκτελέσουν μόνο τη μία εργασία για την οποία είχαν σχεδιαστεί. Αυτό περιόρισε τις περιπτώσεις χρήσης τους, ειδικά δεδομένων των ετικετών τιμών.

Το IBM PC ήταν ο υπολογιστής που άλλαξε πολλά πράγματα. Δεν εφηύρε το Διαδίκτυο, προγράμματα περιήγησης ή εικόνες γατών. Αντίθετα, ήταν ένας υπολογιστής γενικής χρήσης. Ακόμα καλύτερα, σχεδιάστηκε για τις μάζες. Αν και δεν ήταν φθηνό, δεν ήταν ούτε προσιτό. Ευτυχώς, αυτό έπιασε. Το PC πούλησε καλά. Τόσο καλά που ο όρος Η/Υ εξακολουθεί να χρησιμοποιείται, ακόμα κι αν πέφτει σε αδυναμία. Άλλες εταιρείες υπολογιστών κυκλοφόρησαν δεκάδες υλικού, λογισμικού και τελικών κλώνων συμβατών με υπολογιστή.

Αυτή η δημοτικότητα βοήθησε να δοθεί ο τόνος στην αγορά των υπολογιστών. Δεν ήταν όλα ρόδινα, όμως. Οι περιορισμοί στον υπολογιστή δημιουργήθηκαν και στους επόμενους υπολογιστές. Αυτά τα ζητήματα έχουν γενικά αντιμετωπιστεί, αλλά ορισμένα είναι λιγότερο εμπεριστατωμένα από άλλα.

Το Intel 8086

Η CPU που κατέστησε δυνατό τον υπολογιστή ήταν η Intel 8086. Ήταν πρωτοποριακή ως η πρώτη CPU γενικής χρήσης. Δυστυχώς, οι περιορισμοί του επέβαλαν περιορισμούς συμβατότητας για πολύ καιρό αφού ήταν άσχετο.

Ένας από τους περιορισμούς του 8086 ήταν ότι μπορούσε να αντιμετωπίσει συνολικά μόνο 1MB μνήμης. Τώρα αυτό δεν είναι μόνο 1MB RAM. Αυτός είναι ολόκληρος ο χώρος για να αντιστοιχίσετε οτιδήποτε στη μνήμη. Αυτό περιλαμβάνει τη ROM για το BIOS και το λειτουργικό σύστημα, τα γραφικά και άλλα περιφερειακά που έχουν αντιστοιχιστεί στη μνήμη. Από αυτό, τα πρώτα 640KB από το 1MB χώρου μνήμης διατέθηκαν για χρήση RAM. Αυτό ονομαζόταν συμβατική περιοχή μνήμης. Τα υπόλοιπα 384 MB μνήμης αναφέρονται ως η ανώτερη περιοχή μνήμης.

Συμβουλή: Σε περιβάλλοντα μνήμης, το 1 MB θα πρέπει να αντιπροσωπεύεται με μεγαλύτερη ακρίβεια ως 1 MiB. Στο σύστημα μονάδας και προθέματος SI, το πρόθεμα M σημαίνει 1000K, 1000 μονάδες. Αυτό προϋποθέτει ένα σύστημα βάσης δέκα, ωστόσο και οι υπολογιστές χρησιμοποιούν bit που είναι βάσης 2. Το τυπικό byte είναι 8 bit, 1KB είναι 1024 byte και 1MB είναι 1024KB.

Αυτό οδηγεί σε σύγχυση με τα προθέματα SI μέσω του 1000, όχι του 1024, κάτι που μπορεί να υποτεθεί. Ως εκ τούτου, οι χωρητικότητες μνήμης – θα έπρεπε – αλλά δεν αναφέρονται πάντα σε KiB, MiB, GiB και ούτω καθεξής. Αυτό το φαινόμενο επηρεάζει επίσης γιατί οι σκληροί δίσκοι εμφανίζονται πολύ μικρότεροι από ό,τι διαφημίζεται. Ένας SSD 1 TB έχει μόλις 1000 GB αντί 1024 GiB. Αυτό βγαίνει σε 0,9095 TiB, μια διαφορά χωρητικότητας 10%.

Κληρονομιά

Υπήρξαν μια σειρά από λύσεις και αλλαγές με την πάροδο του χρόνου που επέτρεψαν την υποστήριξη για μεγαλύτερες χωρητικότητες μνήμης. Τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα δεν επιτρέπουν πλέον στο λογισμικό να έχει πρόσβαση σε πραγματικές διευθύνσεις μνήμης, αντί να χρησιμοποιούν διευθύνσεις εικονικής μνήμης που στη συνέχεια αντιστοιχίζει αυτόματα ο υπολογιστής. Αυτό αποκρύπτει την πραγματική φυσική δομή της μνήμης από το λογισμικό. Μέρος αυτού που κρύβει είναι ότι η τμηματοποίηση μνήμης που προκαλείται από αυτό το όριο μνήμης οδήγησε στον καθορισμό τμημάτων. Οι σύγχρονοι υπολογιστές δεν χρειάζεται πλέον να το κάνουν αυτό, αλλά εξακολουθούν να αντιπροσωπεύουν τις λεπτομέρειες, ξεκινώντας από το 0, δίνοντάς τους πλήρη πρόσβαση σε ολόκληρο τον χώρο διευθύνσεων.

συμπέρασμα

Η συμβατική μνήμη αναφέρεται στα πρώτα 680 KiB από το 1 MiB διευθυνσιοδοτούμενου χώρου μνήμης που είχε ο αρχικός υπολογιστής της IBM. Αυτός ήταν ένας περιορισμός υλικού που επιβλήθηκε από τον περιορισμένο χώρο διευθύνσεων της CPU Intel 8086 που χρησιμοποιούσε ο υπολογιστής. Η συμβατική μνήμη χρησιμοποιήθηκε ως RAM συστήματος. Ο υπόλοιπος χώρος μνήμης κατανεμήθηκε στη ROM για το BIOS, το λειτουργικό σύστημα και άλλα περιφερειακά με χαρτογράφηση μνήμης, όπως γραφικά.

Τα πρώτα 640 KiB μνήμης δεν αντιμετωπίζονται πλέον ως μοναδικά. Ο όρος είναι πλέον εντελώς απαρχαιωμένος, με τους υπολογιστές 64-bit να μπορούν θεωρητικά να απευθυνθούν σε 16EiB μνήμης, αν και επί του παρόντος περιορίζονται σε «μόνο» 256TiB. Επιπλέον, οι διευθύνσεις φυσικής μνήμης δεν είναι πλέον προσβάσιμες. Αντίθετα, χρησιμοποιούνται διευθύνσεις εικονικής μνήμης.