ما هي الذاكرة الموسعة؟

تم إصدار IBM PC في عام 1981 ، وكان بمثابة تغيير في قواعد اللعبة بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر. لقد اجتاحت السوق عاصفة ، وأصبحت مهيمنة تمامًا. مع هذا القدر من النجاح وأجهزته معيارًا مفتوحًا ، ظهرت الحيوانات المستنسخة قريبًا. تم تصميم العديد من البرامج أيضًا لجهاز الكمبيوتر. كان يجب أن تسمح هذه القيود بحدودها ، وفي بعض الحالات ، الاعتماد عليها. ترك هذا الاعتماد على ميزات محددة وهيمنتها على السوق علامة لا تمحى في سوق أجهزة الكمبيوتر المنزلية.

كانت المشكلة الرئيسية للكمبيوتر الشخصي هي أنه يمكنه معالجة 1 ميغا بايت فقط من الذاكرة. يجب استخدام هذا مع ذاكرة الوصول العشوائي ، وكذلك BIOS ونظام التشغيل وأي أجهزة توسعة ، مثل محولات الفيديو. لم تكن هذه مشكلة كبيرة عند الإصدار حيث كانت أسعار الذاكرة مرتفعة للغاية ، ووقع بائعو البرامج على أنفسهم لجعل برامجهم متوافقة. مع انخفاض أسعار الذاكرة وإصدار المزيد من البرامج المستهلكة للذاكرة ، أصبحت هذه مشكلة.

تضمنت خلفاء جهاز كمبيوتر IBM وحدات المعالجة المركزية الأحدث التي يمكن أن تعالج المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي. ومع ذلك ، فقد صممت العديد من البرامج برامجها بدقة لتناسب تصميم ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر الشخصي ولم تستطع الاستفادة من مساحة الذاكرة الإضافية هذه. على العكس من ذلك ، لا يزال العديد من الأشخاص يمتلكون أجهزة كمبيوتر ذات ذاكرة وصول عشوائي محدودة ولكنهم يريدون القدرة على تحميل البرامج التي تحتاج إلى المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي. كان الحل هو توسيع الذاكرة.

الذاكرة الموسعة

تشير الذاكرة الموسعة إلى التحويل البنكي في المنطقة العلوية لتقديم ذاكرة أكبر في نفس المساحة. قام الكمبيوتر الشخصي بفصل ذاكرة 1 ميغا بايت إلى منطقتين ، منطقة الذاكرة التقليدية المستخدمة كذاكرة وصول عشوائي (RAM) ، ومنطقة الذاكرة العلوية ، المستخدمة كذاكرة قراءة فقط BIOS وللبطاقات التوسعية. كان من الممكن بالفعل استخدام بعض مناطق الذاكرة العليا مثل ذاكرة الوصول العشوائي ، مثل أحد القسمين المخصصين للرسومات. هذه التقنية ، مع ذلك ، وفرت فقط الوصول إلى عدد قليل من KiB من الذاكرة. كانت هناك حاجة إلى ذاكرة موسعة لزيادة السعة.

تستخدم الذاكرة الموسعة مساحة من الذاكرة ، مثل تلك المخصصة لجهاز رسومات ، ليست قيد الاستخدام. ثم استخدم نظام البنوك لصفحة وإخراج أقسام الذاكرة الإضافية إلى تلك النافذة الواحدة. هذا يتطلب استخدام برنامج تشغيل مخصص. احتاج أيضًا إلى بطاقة توسعة بها ذاكرة فعلية أكبر ، على الأقل في البداية. يمكن للأجيال اللاحقة ، بدعم من وحدة المعالجة المركزية ، استخدام البرامج لتعيين الذاكرة الموسعة للذاكرة الموسعة. هذا ، مع ذلك ، يتطلب دعم وحدة المعالجة المركزية بالإضافة إلى وجود ذاكرة إضافية للتعيين إليها. يحتاج البرنامج أيضًا إلى التكوين ليكون قادرًا على استخدامه.

كيف تعمل؟

عملت الذاكرة الموسعة من خلال استخدام قسم من نافذة الذاكرة. تم تعيينه من 1 إلى 1 إلى مجموعة أكبر من الذاكرة. ومع ذلك ، فإن التعيين من 1 إلى 1 لا يسمح باستخدام أي ذاكرة إضافية. بدلاً من ذلك ، عند الحاجة ، يقوم السائق بتبديل التعيين إلى جزء آخر ، أو بنك ، من الذاكرة الموسعة. هذا مثل تغيير خلفية سطح المكتب الخاص بك. لا يزال لديك نفس الشاشة ولكن صورة جديدة. كان على البرنامج أن يتتبع بنك الذاكرة الموسعة الذي يحتوي على البيانات ، وهي مهمة حاسمة إذا أراد استرجاع تلك البيانات.

إن الاضطرار إلى مبادلة البنوك يعني أن الأداء انخفض مقارنة بمجموعة ذاكرة أصلية أكبر. حيثما أمكن ، كان استخدام الذاكرة الموسعة أفضل. ولكن في الأنظمة والبرامج التي تقتصر على حد الذاكرة الذي يبلغ 1 ميغا بايت ، فإن الذاكرة الموسعة توفر الطريقة الوحيدة لاكتساب المزيد من الذاكرة.

أول نظام عام رئيسي يستخدم الذاكرة الموسعة هو LIM EMS 3.0. كانت LIM اختصارًا للشركات الثلاث التي صنعتها ، وهي Lotus Development و Intel و Microsoft. EMS لتقف على مواصفات الذاكرة الموسعة. كان الإصدار 3.0 قادرًا على إضافة 4 MiB إلى جهاز الكمبيوتر. وفقًا للمعايير الحديثة ، هذا لا شيء في الأساس ، لكن هذا ضاعف سعة ذاكرة كمبيوتر IBM الشخصي خمس مرات. قدم الإصدار الأخير من EMS ، الإصدار 4.0 ، دعمًا لما يصل إلى 32 ميغا بايت من الذاكرة.

كان الإصدار 3.2 هو الإصدار الأول لرؤية منتجات حقيقية تصل إلى السوق. استخدم نافذة 64 كيلو بايت ، مقسمة إلى أربع صفحات 16 كيلو بايت ، لتوفير الاستقرار عند تبديل الصفحات.

انخفاض

بحلول التسعينيات ، كانت أنظمة التشغيل الرسومية مثل Windows تستحوذ على أنظمة التشغيل القائمة على النصوص مثل DOS. هذا وضع المسمار الأخير في التابوت لتوسيع الذاكرة. كانت الذاكرة الموسعة دائمًا عبارة عن مهمة صغيرة. تم تنفيذه لإصلاح مشكلة وظيفية كانت ستتطلب لولا ذلك استبدالًا كاملاً للأجهزة. لم تقتصر الأجيال الجديدة من أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام التشغيل DOS على ذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعة 1 ميجابايت. ومع ذلك ، كان على البرنامج أن يسمح بهذا القليل بسبب قاعدة المستخدمين المثبتة الواسعة.

سمح التحول إلى فئات جديدة تمامًا من أنظمة التشغيل باستخدام الوضع المحمي ، مع دعمه لمجموعات الذاكرة الكبيرة وعناوين الذاكرة الافتراضية ، بشكل مناسب. يشير التبديل إلى استخدام تجمعات ذاكرة أكبر عبر الوضع المحمي افتراضيًا إلى قرع ناقوس الموت لتوسيع الذاكرة. أصبح مفهوم مناطق الذاكرة بالكامل في الأساس عفا عليه الزمن.

خاتمة

الذاكرة الموسعة هو المصطلح المستخدم للإشارة إلى ممارسة الترحيل داخل وخارج بنوك الذاكرة عبر عنوان نافذة في منطقة الذاكرة العليا. تم تطوير المفهوم بالكامل لتجاوز حد ذاكرة 1MiB الصلب لجهاز الكمبيوتر الشخصي من IBM بسبب قيود وحدة المعالجة المركزية. كان من المستحيل إضافة مساحة ذاكرة جديدة. ومع ذلك ، كان من الممكن استخدام قسم من الذاكرة بشكل متكرر باستخدام أجزاء من الذاكرة ثم تبديلها وإعادة تبديلها عند الحاجة. يتطلب القيام بذلك برنامج تشغيل خاص بالإضافة إلى أجهزة. يمكن أن تؤدي التطبيقات اللاحقة وظائف الأجهزة في البرنامج ، على الرغم من أن ذلك كان يعتمد على الوجود الموجود مسبقًا لمزيد من الذاكرة لاستخدامها.

كانت الذاكرة الموسعة مشكلة سببها كمبيوتر IBM والحاجة إلى توفير برامج متوافقة ولكنها أيضًا قادرة على استخدام كميات كبيرة من ذاكرة الوصول العشوائي أكثر مما كان ممكنًا. أدى ظهور أنظمة التشغيل الرسومية ، مثل Windows ، إلى تغيير مشهد توافق نظام التشغيل. نظرًا لأنهم كانوا ، في تلك المرحلة ، قادرين على معالجة أكثر بكثير من 1 ميغا بايت من ذاكرة الكمبيوتر الأصلي ، فقد تبخرت المشكلة والحاجة إلى حل الذاكرة الموسعة. لقد أصبح هذا المفهوم قديمًا بشكل أساسي منذ أوائل التسعينيات.