Ce este memoria extinsă?

Lansat în 1981, PC-ul IBM a schimbat jocul pentru computere. A luat piața cu asalt, devenind absolut dominantă. Cu atât de mult succes și hardware-ul său un standard deschis, clonele au apărut curând. Multe programe software au fost proiectate și pentru PC. Acestea trebuiau să permită limitările sale și, în unele cazuri, să se bazeze pe ele. Această dependență de caracteristici specifice și dominația sa pe piață au lăsat o amprentă de neșters pe piața computerelor de acasă.

Principala problemă a PC-ului a fost că putea aborda doar 1 MiB de memorie. Acesta trebuia folosit pentru RAM, precum și pentru BIOS, sistemul de operare și orice hardware de expansiune, cum ar fi adaptoarele video. Aceasta nu a fost o problemă prea mare la lansare, deoarece prețurile memoriei erau vertiginoase, iar furnizorii de software practic au căzut peste ei înșiși pentru a-și face software-ul compatibil. Pe măsură ce prețurile memoriei au scăzut și au fost lansate mai multe programe cu multă memorie, aceasta a devenit o problemă.

Urmașii PC-ului IBM au inclus procesoare mai noi care ar putea adresa mai multă memorie RAM. Cu toate acestea, multe programe și-au adaptat software-ul exact la aspectul RAM al computerului și nu au putut profita de acel spațiu de memorie suplimentar. În schimb, mulți oameni încă mai aveau computere cu memorie RAM limitată, dar doreau capacitatea de a încărca software care avea nevoie de mai multă RAM. Soluția a fost memoria extinsă.

Memoria extinsă

Memoria extinsă se referă la comutarea băncilor în zona superioară pentru a oferi mai multă memorie în același spațiu. PC-ul și-a separat 1 MiB de memorie în două zone, zona de memorie convențională folosită ca RAM și zona de memorie superioară, folosită ca ROM BIOS și pentru carduri de expansiune. A fost deja posibilă utilizarea unora dintre zonele superioare de memorie ca RAM, cum ar fi una dintre cele două secțiuni alocate pentru grafică. Această tehnică, totuși, a oferit doar acces la câțiva KiB în plus de memorie. A fost nevoie de memorie extinsă pentru a crește capacitatea.

Memoria extinsă utilizează o zonă de memorie, cum ar fi cea alocată unui dispozitiv grafic, care nu este utilizată. Apoi a folosit un sistem de bănci pentru a intra și a scoate secțiunile suplimentare de memorie în acea fereastră. Acest lucru a necesitat utilizarea unui driver personalizat. Avea nevoie și de un card de expansiune cu mai multă memorie fizică, cel puțin la început. Generațiile ulterioare, cu suport CPU, ar putea folosi software pentru a mapa memoria extinsă la memoria extinsă. Acest lucru, totuși, a necesitat suport pentru CPU, precum și prezența unei memorie suplimentare pentru a mapa. De asemenea, software-ul trebuia configurat pentru a-l putea folosi.

Cum a funcționat?

Memoria extinsă a funcționat prin utilizarea unei secțiuni de fereastră a memoriei. A fost mapat de la 1 la 1 la un pool mai mare de memorie. Maparea de la 1 la 1, totuși, nu permite utilizarea mai multor memorie. În schimb, atunci când este necesar, șoferul ar schimba maparea cu o altă porțiune, sau bancă, de memorie extinsă. Este ca și cum ai schimba fundalul desktopului. Mai aveți același monitor, dar o imagine nouă. Software-ul trebuia să urmărească ce bancă de memorie extinsă conținea ce date, o sarcină critică dacă dorea să-și amintească acele date.

A trebui să schimbați băncile a însemnat că performanța a scăzut în comparație cu un pool mai mare de memorie nativă. Acolo unde era posibil, ar fi fost mai bine folosirea memoriei extinse. Dar în sistemele și software-ul limitat la limita de memorie de 1 MiB, memoria extinsă a oferit singura metodă de a câștiga mai multă memorie.

Primul sistem public principal care a folosit memoria extinsă a fost LIM EMS 3.0. LIM a fost un acronim al celor trei companii care l-au realizat, Lotus Development, Intel și Microsoft. EMS înseamnă Expanded Memory Specification. Versiunea 3.0 a putut adăuga 4 MiB la PC. Conform standardelor moderne, asta nu este în esență nimic, dar asta a dublat capacitatea de memorie a PC-ului IBM. Versiunea finală a EMS, versiunea 4.0, a oferit suport pentru până la 32 MiB de memorie.

Versiunea 3.2 a fost prima versiune care a văzut produse reale ajunse pe piață. A folosit o fereastră de 64 KiB, împărțită în patru pagini de 16 KiB, pentru a oferi stabilitate la comutarea între pagini.

Declin

În anii 1990, sistemele de operare grafice precum Windows au preluat sisteme de operare bazate pe text, cum ar fi DOS. Acest lucru a pus unghiul final în sicriu pentru memorie extinsă. Memoria extinsă a fost întotdeauna un pic de treabă. A fost implementat pentru a remedia o problemă de funcționalitate care altfel ar fi necesitat o înlocuire completă a hardware-ului. Noile generații de computere bazate pe DOS nu au fost limitate la 1 MB de RAM. Totuși, software-ul a trebuit să permită atât de puțin din cauza bazei vaste de utilizatori instalate.

Trecerea la clase complet noi ale sistemelor de operare a permis ca modul protejat, cu suportul pentru pool-uri de memorie mai mari și adrese de memorie virtuală, să fie utilizat în mod corespunzător. Trecerea la utilizarea unor pool-uri de memorie mai mari prin modul protejat în mod implicit a semnalat tragerea la moarte pentru memoria extinsă. Întregul concept al zonelor de memorie a fost în esență depășit.

Concluzie

Memoria extinsă a fost termenul folosit pentru a se referi la practica de a pagina și de a scoate băncile de memorie printr-o adresă de fereastră în zona superioară a memoriei. Întregul concept a fost dezvoltat pentru a ocoli limita de memorie de 1 MiB a PC-ului IBM cauzată de limitările CPU. A fost imposibil să adăugați un nou spațiu de memorie. Totuși, a fost posibil să se utilizeze o secțiune de memorie în mod repetat utilizând și apoi schimbând secțiuni de memorie și schimbându-le înapoi atunci când este necesar. Pentru a face acest lucru, a fost nevoie de un driver special, precum și de hardware. Implementările ulterioare ar putea îndeplini funcțiile hardware în software, deși acest lucru se baza pe prezența preexistentă a mai multor memorie de utilizat.

Memoria extinsă a fost o problemă cauzată de PC-ul IBM și de necesitatea de a furniza software compatibil, dar și capabil să utilizeze cantități mai semnificative de RAM decât era posibil. Apariția sistemelor de operare grafice, cum ar fi Windows, a schimbat peisajul compatibilității sistemelor de operare. Deoarece erau, la acel moment, capabili să abordeze în mod nativ mult mai mult decât 1 MiB de memorie pe care PC-ul original era, problema și nevoia de soluție a memoriei extinse s-au evaporat. Conceptul a fost în esență învechit de la începutul anilor 1990.