Kaj je razširjeni pomnilnik?

IBM PC, ki je bil izdan leta 1981, je spremenil igro za računalnike. Prevzela je trg in postala popolnoma prevladujoča. S tolikšnim uspehom in odprtim standardom strojne opreme so se kmalu pojavili kloni. Številni programi so bili zasnovani tudi za osebni računalnik. Ti so morali upoštevati njegove omejitve in se v nekaterih primerih zanašati nanje. To zanašanje na posebne funkcije in njegova tržna prevlada sta pustila neizbrisen pečat na trgu domačih računalnikov.

Glavna težava osebnega računalnika je bila, da lahko naslovi samo 1 MB pomnilnika. To je bilo treba uporabiti za RAM, pa tudi za BIOS, operacijski sistem in kakršno koli razširitveno strojno opremo, kot so video adapterji. To ob izdaji ni bila prevelika težava, saj so bile cene pomnilnika v nebo visoke, prodajalci programske opreme pa so praktično padli čez sebe, da bi naredili svojo programsko opremo združljivo. Ko so cene pomnilnika padle in so bili izdani bolj pomnilniško intenzivni programi, je to postalo težava.

Nasledniki IBM PC so vključevali novejše procesorje, ki so lahko naslovili več RAM-a. Številni programi pa so svojo programsko opremo natančno prilagodili razporeditvi RAM-a v računalniku in niso mogli izkoristiti tega dodatnega pomnilniškega prostora. Nasprotno pa je veliko ljudi še vedno imelo osebne računalnike z omejenim RAM-om, vendar so želeli možnost nalaganja programske opreme, ki je potrebovala več RAM-a. Rešitev je bil razširjen pomnilnik.

Razširjen pomnilnik

Razširjeni pomnilnik se nanaša na menjavo bank v zgornjem območju, da se ponudi več pomnilnika v istem prostoru. Računalnik je svojih 1 MB pomnilnika ločil na dve področji, običajno območje pomnilnika, ki se uporablja kot RAM, in zgornje območje pomnilnika, ki se uporablja kot BIOS ROM in za razširitvene kartice. Nekatera področja zgornjega pomnilnika je bilo že mogoče uporabiti kot RAM, na primer enega od dveh razdelkov, dodeljenih za grafiko. Ta tehnika pa je omogočila le dostop do nekaj več KiB pomnilnika. Za povečanje zmogljivosti je bil potreben razširjen pomnilnik.

Razširjeni pomnilnik uporablja območje pomnilnika, kot je tisto, ki je dodeljeno grafični napravi, ki ni v uporabi. Nato je uporabil sistem bank za dodajanje in odstranjevanje dodatnih odsekov pomnilnika v tem enem oknu. To je zahtevalo uporabo gonilnika po meri. Potreboval je tudi razširitveno kartico z več fizičnega pomnilnika, vsaj na začetku. Poznejše generacije s podporo CPE bi lahko uporabljale programsko opremo za preslikavo razširjenega pomnilnika v razširjeni pomnilnik. To pa je zahtevalo podporo procesorja in prisotnost dodatnega pomnilnika za preslikavo. Programsko opremo je bilo treba tudi konfigurirati, da jo lahko uporabljate.

Kako je delovalo?

Razširjeni pomnilnik je deloval z uporabo okenskega dela pomnilnika. Preslikan je bil iz 1 v 1 v večji bazen pomnilnika. Preslikava 1 v 1 pa ne dovoljuje uporabe več pomnilnika. Namesto tega bi gonilnik po potrebi zamenjal preslikavo v drug del ali banko razširjenega pomnilnika. To je kot spreminjanje ozadja namizja. Še vedno imate isti monitor, vendar novo sliko. Programska oprema je morala spremljati, katera banka razširjenega pomnilnika je vsebovala katere podatke, kar je bila kritična naloga, če je želela te podatke priklicati.

Zamenjava bank je pomenila, da se je zmogljivost zmanjšala v primerjavi z večjim izvornim pomnilniškim bazenom. Kjer je mogoče, bi bila boljša uporaba razširjenega pomnilnika. Toda v sistemih in programski opremi, omejeni na to omejitev pomnilnika 1MiB, je razširjeni pomnilnik ponudil edini način za pridobitev več pomnilnika.

Prvi mainstream javni sistem, ki je uporabljal razširjen pomnilnik, je bil LIM EMS 3.0. LIM je bil akronim treh podjetij, ki so ga izdelala, Lotus Development, Intel in Microsoft. EMS je kratica za specifikacijo razširjenega pomnilnika. Različica 3.0 je lahko osebnemu računalniku dodala 4 MiB. Po sodobnih standardih to v bistvu ni nič, toda to je petkrat povečalo pomnilniško zmogljivost IBM PC-ja. Končna različica EMS, različica 4.0, je nudila podporo za do 32 MB pomnilnika.

Različica 3.2 je bila prva različica, v kateri so na trg prišli pravi izdelki. Uporabil je 64KiB okno, razdeljeno na štiri 16KiB strani, da bi zagotovil stabilnost pri preklapljanju strani.

Zavrni

Do devetdesetih let prejšnjega stoletja so grafični operacijski sistemi, kot je Windows, prevzeli tekstovne operacijske sisteme, kot je DOS. To je zabilo zadnji žebelj v krsto za razširjeni spomin. Razširjeni pomnilnik je vedno predstavljal težavo. Izveden je bil za odpravo težave s funkcionalnostjo, ki bi sicer zahtevala popolno zamenjavo strojne opreme. Novejše generacije osebnih računalnikov z DOS-om niso bile omejene na 1 MB RAM-a. Kljub temu je programska oprema morala dovoliti to malo zaradi obsežne baze nameščenih uporabnikov.

Prehod na popolnoma nove razrede operacijskih sistemov je omogočil ustrezno uporabo zaščitenega načina s podporo za večja pomnilniška področja in naslove navideznega pomnilnika. Preklop na uporabo večjih pomnilniških področij prek privzetega zaščitenega načina je pomenil smrtni zvon za razširjeni pomnilnik. Celoten koncept pomnilniških območij je bil v bistvu zastarel.

Zaključek

Razširjeni pomnilnik je bil izraz, ki se je nanašal na prakso stranjenja v in iz bank pomnilnika prek naslova okna v zgornjem območju pomnilnika. Celoten koncept je bil razvit, da bi zaobšel trdo omejitev pomnilnika IBM PC 1MiB, ki jo povzročajo omejitve procesorja. Novega pomnilniškega prostora ni bilo mogoče dodati. Kljub temu je bilo mogoče večkrat uporabiti del pomnilnika z uporabo in nato zamenjavo delov pomnilnika ter njihovo zamenjavo nazaj, ko je bilo potrebno. Za to sta bila potrebna poseben gonilnik in strojna oprema. Kasnejše izvedbe so lahko izvajale strojne funkcije v programski opremi, čeprav je to temeljilo na že obstoječi prisotnosti več pomnilnika za uporabo.

Razširjeni pomnilnik je bil problem, ki ga je povzročil IBM PC in potreba po zagotavljanju združljive programske opreme, ki pa je lahko uporabila tudi večje količine RAM-a, kot je bilo mogoče. Pojav grafičnih operacijskih sistemov, kot je Windows, je spremenil pokrajino združljivosti operacijskih sistemov. Ker so bili v tistem trenutku sposobni izvorno nasloviti veliko več kot 1 MiB pomnilnika, kot je bil prvotni osebni računalnik, sta težava in potreba po rešitvi razširjenega pomnilnika izginila. Koncept je v bistvu zastarel od začetka devetdesetih let.