Що таке розширена память?

Випущений у 1981 році IBM PC кардинально змінив правила гри для комп’ютерів. Він захопив ринок штурмом, ставши абсолютно домінуючим. З таким великим успіхом і відкритим стандартом апаратного забезпечення незабаром з’явилися клони. Багато програм також були розроблені для ПК. Вони мали врахувати його обмеження та, у деяких випадках, покладатися на них. Ця залежність від специфічних функцій і домінування на ринку залишили незгладимий слід на ринку домашніх комп’ютерів.

Основна проблема ПК полягала в тому, що він міг адресувати лише 1 Мбайт пам’яті. Це потрібно було використовувати для оперативної пам’яті, а також для BIOS, операційної системи та будь-якого обладнання розширення, наприклад відеоадаптерів. Це не було особливою проблемою під час випуску, оскільки ціни на пам’ять були захмарними, а постачальники програмного забезпечення практично не впоралися, щоб зробити своє програмне забезпечення сумісним. Це стало проблемою, коли ціни на пам’ять впали та з’явилися програми, що потребують більше пам’яті.

Наступники IBM PC включали нові процесори, які могли використовувати більше оперативної пам’яті. Однак багато програм адаптували своє програмне забезпечення саме до компонування оперативної пам’яті ПК і не могли скористатися цим додатковим простором пам’яті. І навпаки, багато людей все ще мали ПК з обмеженою оперативною пам’яттю, але хотіли мати можливість завантажувати програмне забезпечення, яке потребувало більше оперативної пам’яті. Рішенням стало розширення пам'яті.

Розширена пам'ять

Розширена пам'ять стосується перемикання банків у верхній області, щоб запропонувати більше пам'яті в тому самому просторі. ПК розділив свій 1 МБ пам’яті на дві області: звичайну область пам’яті, яка використовується як RAM, і верхню область пам’яті, яка використовується як BIOS ROM і для плат розширення. Вже можна було використовувати деякі з верхніх областей пам’яті як оперативну пам’ять, наприклад одну з двох секцій, виділених для графіки. Однак ця техніка забезпечила доступ лише до кількох кілобайтів пам’яті. Розширена пам'ять була потрібна для збільшення ємності.

Розширена пам'ять використовує область пам'яті, наприклад, виділену для графічного пристрою, який не використовується. Потім він використовував систему банків для сторінок і видалення додаткових розділів пам’яті в одному вікні. Це вимагало використання спеціального драйвера. Також потрібна була карта розширення з більшою фізичною пам’яттю, принаймні спочатку. Пізніші покоління з підтримкою ЦП могли використовувати програмне забезпечення для відображення розширеної пам’яті в розширену пам’ять. Однак для цього потрібна підтримка ЦП, а також наявність додаткової пам’яті для відображення. Програмне забезпечення також потрібно було налаштувати, щоб мати можливість ним користуватися.

Як це працювало?

Розширена пам'ять працювала за допомогою віконної частини пам'яті. Його було відображено від 1 до 1 у більший пул пам’яті. Однак відображення 1 на 1 не дозволяє використовувати більше пам’яті. Замість цього, за потреби, драйвер замінює відображення на іншу частину або банк розширеної пам’яті. Це як змінити фон робочого столу. У вас той самий монітор, але нове зображення. Програмне забезпечення повинно було відстежувати, який банк розширеної пам’яті містить які дані, критичне завдання, якщо воно хотіло відкликати ці дані.

Необхідність міняти банки дійсно означала, що продуктивність знизилася порівняно з більшим власним пулом пам’яті. Якщо можливо, було б краще використовувати розширену пам’ять. Але в системах і програмному забезпеченні, обмеженому лімітом пам’яті в 1 Мбайт, розширення пам’яті було єдиним способом отримати більше пам’яті.

Першою загальнодоступною системою, що використовує розширену пам'ять, була LIM EMS 3.0. LIM був акронімом трьох компаній, які створили його, Lotus Development, Intel і Microsoft. EMS означає специфікацію розширеної пам’яті. Версія 3.0 змогла додати 4 MiB до ПК. За сучасними стандартами це, по суті, нічого, але це в п'ять разів збільшило ємність пам'яті IBM PC. Остаточна версія EMS, версія 4.0, пропонувала підтримку до 32 МБ пам’яті.

Версія 3.2 була першою версією, у якій реальні продукти вийшли на ринок. Він використовував вікно розміром 64 КБ, розділене на чотири сторінки по 16 КБ, щоб забезпечити стабільність під час перемикання сторінок.

відхилити

До 1990-х років графічні операційні системи, такі як Windows, перейняли текстові операційні системи, такі як DOS. Це заклало останній цвях у труну для розширення пам’яті. Розширення пам’яті завжди було нелегкою роботою. Це було реалізовано, щоб вирішити проблему з функціональністю, яка в іншому випадку вимагала б повної заміни апаратного забезпечення. Новіші покоління ПК на базі DOS не обмежувалися 1 Мб оперативної пам’яті. Тим не менш, програмне забезпечення повинно було дозволити це небагато через величезну встановлену базу користувачів.

Перехід до абсолютно нових класів операційних систем дозволив належним чином використовувати захищений режим із його підтримкою більших пулів пам’яті та адрес віртуальної пам’яті. Перехід на використання більших пулів пам’яті через захищений режим за замовчуванням означав посмертний дзвін для розширеної пам’яті. Вся концепція областей пам'яті була фактично застарілою.

Висновок

Розширена пам'ять — це термін, який використовувався для позначення практики підкачки в і з банків пам'яті через адресу вікна у верхній області пам'яті. Вся концепція була розроблена, щоб обійти жорстке обмеження пам’яті IBM PC у 1 Мбайт, викликане обмеженнями ЦП. Було неможливо додати новий простір пам'яті. Тим не менш, можна було використовувати частину пам’яті неодноразово, використовуючи, а потім замінюючи розділи пам’яті та повертаючи їх назад, коли це було необхідно. Для цього потрібен спеціальний драйвер, а також обладнання. Пізніші реалізації могли виконувати апаратні функції в програмному забезпеченні, хоча це ґрунтувалося на наявній раніше наявності більшої кількості пам’яті для використання.

Розширена пам'ять була проблемою, спричиненою IBM PC і необхідністю забезпечити сумісне програмне забезпечення, але також здатне використовувати більші обсяги оперативної пам'яті, ніж це було можливо. Поява графічних операційних систем, таких як Windows, змінила ландшафт сумісності операційних систем. Оскільки на той момент вони були здатні адресувати значно більше, ніж 1 МБ пам’яті, як у оригінального ПК, проблема та потреба у розширенні пам’яті зникли. Ця концепція фактично застаріла з початку 1990-х років.