Hvað er aukið minni?

IBM PC-tölvan kom út árið 1981 og breytti leikjum fyrir tölvur. Það tók markaðinn með stormi og varð algjörlega ráðandi. Með þessum miklum árangri og vélbúnaður þess opinn staðall, komu klón fljótlega upp. Mörg hugbúnaðarforrit voru einnig hönnuð fyrir tölvuna. Þetta varð að gera ráð fyrir takmörkunum þess og, í sumum tilfellum, reiða sig á þær. Þessi treysta á sérstaka eiginleika og markaðsyfirráð þeirra skildu eftir sig óafmáanlegt mark á heimilistölvumarkaðnum.

Aðalvandamál tölvunnar var að hún gæti aðeins tekið á 1MiB af minni. Þetta þurfti að nota fyrir vinnsluminni, sem og BIOS, stýrikerfi og hvers kyns stækkunarbúnað, svo sem myndbreyti. Þetta var ekki mikið mál við útgáfu þar sem minnisverð var himinhátt og hugbúnaðarframleiðendur féllu nánast yfir sjálfum sér til að gera hugbúnaðinn samhæfan. Eftir því sem minnisverð lækkaði og minnisfrekari forrit komu út varð þetta mál.

Arftakar IBM PC innihéldu nýrri örgjörva sem gætu tekið á meira vinnsluminni. Mörg forrit höfðu hins vegar sérsniðið hugbúnað sinn nákvæmlega að vinnsluminni tölvunnar og gátu ekki nýtt sér það auka minnisrými. Aftur á móti áttu margir enn tölvur með takmarkað vinnsluminni en vildu möguleika á að hlaða hugbúnaði sem þurfti meira vinnsluminni. Lausnin var aukið minni.

Aukið minni

Aukið minni vísar til bankaskipta á efra svæðinu til að bjóða upp á meira minni á sama rými. Tölvan skipti 1MiB af minni í tvö svæði, hefðbundið minnissvæði notað sem vinnsluminni og efra minnissvæðið, notað sem BIOS ROM og fyrir stækkunarkort. Það hafði þegar verið hægt að nota sum efri minnissvæðin sem vinnsluminni, eins og einn af tveimur hlutum sem úthlutað var fyrir grafík. Þessi tækni veitti hins vegar aðeins aðgang að nokkrum KiB í viðbót af minni. Stækkað minni þurfti til að auka getu.

Aukið minni notar minnissvæði, eins og það sem er úthlutað fyrir grafíktæki, sem er ekki í notkun. Það notaði síðan bankakerfi til að blaða inn og út auka minnishluta í þennan eina glugga. Þetta krafðist þess að nota sérsniðinn bílstjóri. Það þurfti líka stækkunarkort með meira líkamlegu minni, að minnsta kosti í fyrstu. Síðari kynslóðir, með CPU stuðning, gætu notað hugbúnað til að kortleggja stækkað minni yfir í aukið minni. Þetta krafðist hins vegar CPU-stuðnings sem og tilvistar aukaminni til að kortleggja. Einnig þurfti að stilla hugbúnaðinn til að geta notað hann.

Hvernig virkaði það?

Stækkað minni virkaði með því að nota gluggahluta minnisins. Það var kortlagt frá 1 til 1 í stærri minnislaug. Kortlagning 1 til 1 leyfir hins vegar ekki notkun á meira minni. Í staðinn, þegar þörf krefur, myndi ökumaðurinn skipta um kortlagningu í annan hluta, eða banka, af auknu minni. Þetta er eins og að breyta bakgrunni skjáborðsins. Þú ert enn með sama skjáinn en nýja mynd. Hugbúnaðurinn þurfti að halda utan um hvaða banka stækkaðs minnis innihélt hvaða gögn, mikilvægt verkefni ef hann vildi muna þessi gögn.

Að þurfa að skipta um banka þýddi að frammistaðan minnkaði samanborið við stærri innfædda minnishóp. Þar sem hægt var hefði verið betra að nota aukið minni. En í kerfum og hugbúnaði sem eru takmörkuð við þessi 1MiB minnismörk bauð stækkað minni eina aðferðina til að fá meira minni.

Fyrsta almenna opinbera kerfið sem notaði aukið minni var LIM EMS 3.0. LIM var skammstöfun þeirra þriggja fyrirtækja sem gerðu það, Lotus Development, Intel og Microsoft. EMS stendur fyrir Expanded Memory Specification. Útgáfa 3.0 gat bætt 4 MiB við tölvuna. Miðað við nútíma staðla er það í rauninni ekkert, en það fimmfaldaði minnisgetu IBM tölvunnar. Lokaútgáfan af EMS, útgáfa 4.0, bauð upp á stuðning fyrir allt að 32MiB af minni.

Útgáfa 3.2 var fyrsta útgáfan til að sjá alvöru vörur koma á markaðinn. Það notaði 64KiB glugga, skipt í fjórar 16KiB síður, til að veita stöðugleika þegar skipt er út síður.

Afneita

Um 1990 voru grafísk stýrikerfi eins og Windows að taka yfir textastýrikerfi eins og DOS. Þetta setti síðasta naglann í kistuna fyrir aukið minni. Aukið minni var alltaf dálítið vesen. Það var útfært til að laga virknivandamál sem annars hefði krafist algjörrar vélbúnaðarskipta. Nýrri kynslóðir af DOS-tölvum voru ekki takmörkuð við 1MB af vinnsluminni. Samt sem áður þurfti hugbúnaðurinn að gera ráð fyrir því litla vegna mikils uppsetts notendahóps.

Skiptingin yfir í alveg nýja flokka stýrikerfanna gerði kleift að nýta verndaðan hátt, með stuðningi við stærri minnissöfn og sýndarminnisföng, á viðeigandi hátt. Skiptingin yfir í að nota stærri minnisgeymsla í verndarstillingu gaf sjálfgefið til kynna dauðarefsingu fyrir aukið minni. Allt hugtakið um minnissvæðin var í raun úrelt.

Niðurstaða

Stækkað minni var hugtakið sem notað var til að vísa til iðkunar við að hringja inn og út minnisbanka í gegnum gluggafang á efra minnissvæðinu. Hugmyndin í heild var þróuð til að komast framhjá hörðum 1MiB minnismörkum IBM PC af völdum CPU-takmarkana. Það var ómögulegt að bæta við nýju minnisrými. Samt var hægt að nota hluta af minni endurtekið með því að nota og skipta svo út hluta af minni og skipta þeim aftur inn þegar þörf krefur. Til þess þurfti sérstakan bílstjóra auk vélbúnaðar. Síðari útfærslur gætu framkvæmt vélbúnaðaraðgerðir í hugbúnaði, þó að það væri byggt á fyrirliggjandi tilvist meira minnis til að nota.

Stækkað minni var vandamál sem stafaði af IBM tölvunni og þörfinni á að útvega samhæfan hugbúnað en einnig fær um að nota meira magn af vinnsluminni en mögulegt var. Tilkoma grafískra stýrikerfa, eins og Windows, breytti samhæfni við stýrikerfi. Þar sem þeir voru, á þeim tímapunkti, færir um að taka á miklu meira en 1MiB af minni sem upprunalega tölvan var, gufaði upp vandamálið og þörfin fyrir lausn stækkaðs minnis. Hugmyndin hefur verið í meginatriðum úrelt síðan snemma á tíunda áratugnum.