Que é a memoria expandida?

Lanzado en 1981, o IBM PC foi un cambio de xogo para os ordenadores. Tomou o mercado por asalto, tornándose absolutamente dominante. Con tanto éxito e o seu hardware un estándar aberto, pronto apareceron clons. Tamén se deseñaron moitos programas de software para PC. Estes debían permitir as súas limitacións e, nalgúns casos, contar con elas. Esta dependencia de características específicas e o seu dominio no mercado deixou unha marca indeleble no mercado de ordenadores domésticos.

O principal problema do PC era que só podía abordar 1 MiB de memoria. Isto tiña que ser usado para a RAM, así como a BIOS, o sistema operativo e calquera hardware de expansión, como adaptadores de vídeo. Este non foi un problema demasiado no momento do lanzamento, xa que os prezos da memoria eran moi altos e os vendedores de software practicamente caeron sobre si mesmos para facer o seu software compatible. A medida que os prezos da memoria baixaron e se lanzaron programas máis intensivos en memoria, isto converteuse nun problema.

Os sucesores do IBM PC incluíron CPUs máis novas que poderían abordar máis memoria RAM. Moitos programas, porén, adaptaran o seu software precisamente á disposición da RAM do PC e non podían aproveitar ese espazo de memoria extra. Pola contra, moitas persoas aínda tiñan ordenadores con memoria RAM limitada pero querían a posibilidade de cargar software que necesitaba máis memoria RAM. A solución foi a memoria ampliada.

Memoria ampliada

A memoria expandida refírese ao cambio de banco na zona superior para ofrecer máis memoria no mesmo espazo. O PC separou os seus 1 MiB de memoria en dúas áreas, a área de memoria convencional usada como RAM e a área de memoria superior, usada como ROM da BIOS e para tarxetas de expansión. Xa fora posible utilizar algunhas das áreas de memoria superiores como RAM, como unha das dúas seccións destinadas a gráficos. Esta técnica, porén, só proporcionaba acceso a algúns KiB máis de memoria. Necesitaba memoria ampliada para aumentar a capacidade.

A memoria ampliada usa unha área de memoria, como a asignada a un dispositivo gráfico, que non está en uso. Despois utilizou un sistema de bancos para ingresar e saír seccións de memoria extra a esa única fiestra. Isto requiriu o uso dun controlador personalizado. Tamén necesitaba unha tarxeta de expansión con máis memoria física, polo menos ao principio. As xeracións posteriores, con soporte de CPU, poderían usar software para mapear memoria expandida a memoria estendida. Isto, porén, requiría soporte da CPU, así como a presenza de memoria extra para mapear. O software tamén tiña que estar configurado para poder utilizalo.

Como funcionou?

A memoria expandida funcionou mediante a utilización dunha sección da xanela da memoria. Mapeouse de 1 a 1 a un conxunto maior de memoria. A asignación de 1 a 1, non obstante, non permite o uso de máis memoria. Pola contra, cando fose necesario, o controlador cambiaría a asignación a outra parte, ou banco, de memoria expandida. Isto é como cambiar o fondo do teu escritorio. Aínda tes o mesmo monitor pero unha nova imaxe. O software tiña que facer un seguimento de que banco de memoria ampliada contiña que datos, unha tarefa crítica se quería recordar eses datos.

Ter que intercambiar bancos significou que o rendemento baixase en comparación cun grupo de memoria nativo máis grande. Sempre que fose posible, sería mellor usar memoria estendida. Pero en sistemas e software limitados a ese límite de memoria de 1 MiB, a memoria expandida ofrecía o único método para gañar máis memoria.

O primeiro sistema público convencional que utilizou memoria expandida foi LIM EMS 3.0. LIM era un acrónimo das tres empresas que o fixeron, Lotus Development, Intel e Microsoft. EMS son as siglas de Expanded Memory Specification. A versión 3.0 puido engadir 4 MiB ao PC. Segundo os estándares modernos, iso non é esencialmente nada, pero iso quintuplicou a capacidade de memoria do PC IBM. A versión final de EMS, a versión 4.0, ofrecía soporte para ata 32 MiB de memoria.

A versión 3.2 foi a primeira versión en ver produtos reais chegar ao mercado. Utilizou unha xanela de 64 KiB, dividida en catro páxinas de 16 KiB, para proporcionar estabilidade ao cambiar de páxina.

Declinar

Na década de 1990, os sistemas operativos gráficos como Windows asumiron os sistemas operativos baseados en texto como DOS. Isto puxo o cravo final no cadaleito para ampliar a memoria. A memoria ampliada sempre foi un traballo de bodge. Implementouse para solucionar un problema de funcionalidade que, doutro xeito, requiriría unha substitución completa de hardware. As novas xeracións de ordenadores baseados en DOS non estaban limitadas a 1 MB de RAM. Aínda así, o software tiña que permitir ese pouco debido á ampla base de usuarios instalados.

O cambio a clases totalmente novas dos sistemas operativos permitiu que o modo protexido, co seu soporte para grupos de memoria máis grandes e enderezos de memoria virtual, se utilizase adecuadamente. O cambio ao uso de grupos de memoria máis grandes a través do modo protexido de xeito predeterminado sinalou o clamor da morte para a memoria expandida. Todo o concepto das áreas de memoria quedou esencialmente obsoleto.

Conclusión

A memoria expandida foi o termo usado para referirse á práctica de buscar e saír de bancos de memoria a través dun enderezo de fiestra na área de memoria superior. Todo o concepto foi desenvolvido para evitar o límite de memoria de 1 MiB de IBM PC causado polas limitacións da CPU. Era imposible engadir un novo espazo de memoria. Aínda así, era posible usar unha sección de memoria repetidamente usando e despois intercambiando seccións de memoria e intercambiándoas de novo cando fose necesario. Para facelo requiríase un controlador especial e un hardware. As implementacións posteriores poderían realizar as funcións de hardware no software, aínda que iso estaba baseado na presenza preexistente de máis memoria para usar.

A memoria ampliada foi un problema causado polo IBM PC e a necesidade de proporcionar software compatible pero tamén capaz de utilizar cantidades de RAM máis importantes das posibles. A chegada dos sistemas operativos gráficos, como Windows, cambiou o panorama da compatibilidade dos sistemas operativos. Como eran, nese momento, capaces de abordar de forma nativa moito máis que os 1 MiB de memoria que tiña o PC orixinal, evaporouse o problema e a necesidade da solución da memoria ampliada. O concepto quedou esencialmente obsoleto desde principios dos anos noventa.