Kas ir paplašinātā atmiņa?

IBM PC tika izlaists 1981. gadā, un tas mainīja datoru spēles. Tas pārņēma tirgu, kļūstot par dominējošu. Ar tik lieliem panākumiem un tā aparatūras atvērto standartu drīz parādījās kloni. Daudzas programmatūras tika izstrādātas arī personālajam datoram. Tiem bija jāņem vērā tās ierobežojumi un dažos gadījumos uz tiem jāpaļaujas. Šī paļaušanās uz īpašām iezīmēm un tās dominējošais stāvoklis tirgū atstāja neizdzēšamas pēdas mājas datoru tirgū.

Datora galvenā problēma bija tā, ka tas varēja risināt tikai 1 MiB atmiņas. Tas bija jāizmanto RAM, kā arī BIOS, operētājsistēmai un jebkurai paplašināšanas aparatūrai, piemēram, video adapteriem. Izlaišanas laikā tā nebija pārāk liela problēma, jo atmiņas cenas bija ļoti augstas, un programmatūras pārdevēji praktiski apgāzās, lai padarītu savu programmatūru saderīgu. Tā kā atmiņas cenas samazinājās un tika izlaistas vairāk atmiņas ietilpīgākas programmas, tas kļuva par problēmu.

IBM PC pēcteči iekļāva jaunākus CPU, kas varēja nodrošināt vairāk RAM. Tomēr daudzas programmas bija precīzi pielāgojušas savu programmatūru datora RAM izkārtojumam un nevarēja izmantot šo papildu atmiņas vietu. Un otrādi, daudziem cilvēkiem joprojām bija datori ar ierobežotu operatīvo atmiņu, taču viņi vēlējās ielādēt programmatūru, kurai nepieciešams vairāk RAM. Risinājums bija paplašinātā atmiņa.

Paplašināta atmiņa

Paplašinātā atmiņa attiecas uz banku pārslēgšanu augšējā zonā, lai tajā pašā vietā piedāvātu vairāk atmiņas. Dators sadalīja savu 1 MiB atmiņu divās zonās: parastajā atmiņas apgabalā, ko izmantoja kā RAM, un augšējā atmiņas apgabalā, ko izmantoja kā BIOS ROM un paplašināšanas kartēm. Dažus augšējos atmiņas apgabalus jau bija iespējams izmantot kā RAM, piemēram, vienu no divām grafikai atvēlētajām sadaļām. Tomēr šis paņēmiens nodrošināja piekļuvi tikai vēl dažiem KiB atmiņas. Lai palielinātu jaudu, bija nepieciešama paplašināta atmiņa.

Paplašinātā atmiņa izmanto atmiņas apgabalu, piemēram, to, kas piešķirta grafikas ierīcei, bet netiek izmantota. Pēc tam tā izmantoja banku sistēmu, lai ievadītu un izņemtu papildu atmiņas sadaļas šajā logā. Tam bija jāizmanto pielāgots draiveris. Tam bija nepieciešama arī paplašināšanas karte ar lielāku fizisko atmiņu, vismaz sākumā. Vēlākās paaudzes ar CPU atbalstu varēja izmantot programmatūru paplašinātās atmiņas kartēšanai ar paplašināto atmiņu. Tomēr tam bija nepieciešams CPU atbalsts, kā arī papildu atmiņa, lai kartētu. Arī programmatūra bija jākonfigurē, lai to varētu izmantot.

Kā tas darbojās?

Paplašinātā atmiņa darbojās, izmantojot atmiņas loga daļu. Tas tika kartēts no 1 līdz 1 lielākam atmiņas kopumam. Tomēr kartēšana 1 pret 1 neļauj izmantot vairāk atmiņas. Tā vietā, ja nepieciešams, draiveris nomainīs kartējumu uz citu paplašinātās atmiņas daļu vai banku. Tas ir tāpat kā darbvirsmas fona maiņa. Jums joprojām ir tas pats monitors, bet jauns attēls. Programmatūrai bija jāseko līdzi, kurā paplašinātās atmiņas bankā ir kādi dati, kas ir kritisks uzdevums, ja tā vēlas šos datus atsaukt.

Banku maiņa nozīmēja veiktspējas samazināšanos salīdzinājumā ar lielāku vietējās atmiņas kopumu. Ja iespējams, būtu bijis labāk izmantot paplašinātu atmiņu. Taču sistēmās un programmatūrā, kas ierobežota līdz šim 1 MiB atmiņas ierobežojumam, paplašinātā atmiņa piedāvāja vienīgo metodi, kā iegūt vairāk atmiņas.

Pirmā vispārējā publiskā sistēma, kas izmantoja paplašināto atmiņu, bija LIM EMS 3.0. LIM bija akronīms no trim uzņēmumiem, kas to izveidoja: Lotus Development, Intel un Microsoft. EMS apzīmē paplašinātās atmiņas specifikāciju. Versija 3.0 varēja datoram pievienot 4 MiB. Pēc mūsdienu standartiem tas būtībā nav nekas, bet tas pieckāršoja IBM PC atmiņas ietilpību. EMS galīgā versija 4.0 piedāvāja atbalstu līdz 32 MiB atmiņai.

Versija 3.2 bija pirmā versija, kurā tirgū tika parādīti īsti produkti. Tas izmantoja 64 KiB logu, kas sadalīts četrās 16 KiB lapās, lai nodrošinātu stabilitāti, pārslēdzot lapas.

Noraidīt

Deviņdesmitajos gados grafiskās operētājsistēmas, piemēram, Windows, pārņēma teksta operētājsistēmas, piemēram, DOS. Tas ielika pēdējo naglu zārkā, lai paplašinātu atmiņu. Paplašināta atmiņa vienmēr bija nedaudz sarežģīts darbs. Tas tika ieviests, lai novērstu funkcionalitātes problēmu, kurai pretējā gadījumā būtu nepieciešama pilnīga aparatūras nomaiņa. Jaunākās paaudzes DOS datoriem nebija ierobežots līdz 1 MB RAM. Tomēr programmatūrai bija jāatļauj tik maz, jo ir plašā instalēto lietotāju bāze.

Pāreja uz pilnīgi jaunām operētājsistēmu klasēm ļāva atbilstoši izmantot aizsargāto režīmu ar lielāku atmiņas kopu un virtuālās atmiņas adrešu atbalstu. Pāreja uz lielāku atmiņas kopu izmantošanu, izmantojot aizsargāto režīmu pēc noklusējuma, nozīmēja nāves signālu paplašinātai atmiņai. Visa atmiņas apgabalu koncepcija būtībā bija novecojusi.

Secinājums

Paplašināta atmiņa bija termins, ko izmantoja, lai apzīmētu praksi ievadīt un izvadīt atmiņas bankas, izmantojot loga adresi augšējā atmiņas apgabalā. Visa koncepcija tika izstrādāta, lai apietu IBM PC cieto 1 MiB atmiņas ierobežojumu, ko izraisa CPU ierobežojumi. Nebija iespējams pievienot jaunu atmiņas vietu. Tomēr bija iespējams atkārtoti izmantot atmiņas daļu, izmantojot un pēc tam nomainot atmiņas sadaļas un vajadzības gadījumā tās iemainot atpakaļ. Lai to izdarītu, bija nepieciešams īpašs draiveris, kā arī aparatūra. Vēlākas ieviešanas varēja veikt aparatūras funkcijas programmatūrā, lai gan tas bija balstīts uz jau esošo vairāk izmantojamās atmiņas.

Paplašinātā atmiņa bija problēma, ko izraisīja IBM personālais dators un nepieciešamība nodrošināt saderīgu programmatūru, taču tā arī spēj izmantot lielāku RAM apjomu, nekā bija iespējams. Grafisko operētājsistēmu, piemēram, Windows, parādīšanās mainīja operētājsistēmu saderības ainavu. Tā kā tajā brīdī tie spēja sākotnēji apstrādāt daudz vairāk nekā 1 MiB atmiņa, kāda bija oriģinālajam datoram, problēma un nepieciešamība pēc paplašinātās atmiņas risinājuma izzuda. Koncepcija būtībā ir novecojusi kopš deviņdesmito gadu sākuma.