Как известно, используемый в IBM РС, PC/XT микропроцессор i8088 через свои 20 адресных шин предоставляет доступ всего к 1-Мбайтному пространству памяти. Первые 640 Кбайт адресуемого пространства в IBM РС-совместимых компьютерах называют обычно стандартной памятью (conventional memory). Оставшиеся 384 Кбайта зарезервированы для системного использования и носят название памяти в верхних адресах (UMB, Upper Memory Blocks, High DOS Memory или UM Area - UMA).Эта область памяти резервируется под размещение системной ROM BIOS (Read Only Memory Basic Input Output System), под видеопамять и ROM-память дополнительных адаптеров.
Дополнительная (expanded) память
Почти на всех персональных компьютерах область памяти UMB редко оказывается заполненной полностью. Пустует, как правило, область расширения системного ROM BIOS или часть видеопамяти и области под дополнительные модули ROM. На этом и базируется спецификация дополнительной памяти EMS (Ехpanded Memory Specification), впервые разработанная фирмами Lotus Development, Intel и Microsoft (поэтому называемая иногда LIM-cпeцификацией). Эта спецификация позволяет использовать оперативную память свыше стандартных 640 Кбайт для прикладных программ. Принцип использования дополнительной памяти основан на переключении блоков (страниц) памяти. В области UMB, между видеобуфером и системным RGM BIOS, выделяется незанятое 64-Кбайтное "окно", которое разбито на страницы. Программные и аппаратные средства позволяют отображать любой сегмент дополнительной памяти в любую из выделенных страниц "окна(TM). Хотя микропроцессор всегда обращается к данным, хранимым в "окне" (адрес ниже 1 Мбайта), адреса этих данных могут быть смещены в дополнительной памяти относительно "окна" на несколько мегабайт (см. рис. 1).
В компьютерах на процессоре i8088 для реализации дополнительной памяти должны применяться специальные платы с аппаратной поддержкой "подкачки" блоков (страниц) памяти и соответствующий программный драйвер. Разумеется, платы дополнительной памяти могут устанавливаться и в компьютер на базе процессоров i80286 и выше.
Расширенная (extended) память
Компьютеры, использующие процессор l80286 с 24-разрядными адресными шинами, физически могут адресовать 16 Мбайт, а в случае процессоров i80386/486 - 4 Гбайта памяти. Такая возможность имеется только для защищенного режима работы процессора, который операционная система MS-DOS не поддерживает. Расширенная память (extended) располагается выше области адресов 1 Мбайт (не надо путать 1 Мбайт ОЗУ и 1 Мбайт адресного пространства). Для работы с расширенной памятью микропроцессор должен переходить из реального в защищенный режим и обратно. В отличие от l80286 микропроцессоры i80386/486 выполняют эту операцию достаточно просто, именно поэтому для них в составе MS-DOS имеется специальный драйвер - менеджер памяти ЕММ386 (см. рис. 2).
Кстати, при наличии соответствующего драйвера расширенную память можно эмулировать как дополнительную. Аппаратную поддержку в этом случае должен обеспечивать микропроцессор не ниже i80386 или вспомогательный набор специальных микросхем (например, наборы NEAT фирмы Chips and Technologies). Следует заметить, что многие платы памяти, поддерживающие стандарт LIM/EMS, могут использоваться также и в качестве расширенной памяти.
| Expanded- память | |||||
| Область HMA | Область НМА - память | ||||
| 1024 K | 10000 h | ||||
| Системный ROM BIOS | ROM BIOS | ||||
| 960 K | F000 h | ||||
| Расширение ROM BIOS | |||||
| 896 K | E000 h | " Окно EMS " | |||
| ... ... | |||||
| Hard Disk ROM BIOS | I/O ROM BIOS | ||||
| C800 h | |||||
| 784 K | EGA/VGA ROM BIOS | C000 h | |||
| Видеопамять | |||||
| 768 K | Дисплей CGA | ||||
| ОЗУ | |||||
| 736 K | Монохромный дисплей | B000 h | |||
| Дисплей EGA/VGA | |||||
| ... ... ... | A000 h | Драйвер ЕМM.SYS | |||
| TSR-прогрсммы | |||||
| DOS | DOS | ||||
| 0 K | |||||
| Рис. 1 Дополнительная память | Рис. 2 Расширенная память |
Кэш-память
Кэш-память предназначена для согласования скорости работы сравнительно медленных устройств, таких, например как динамическая память с быстрым микропроцессором. Использование кэш-памяти позволяет избежать циклов ожидания в его работе, которые снижают производительность всей системы.
С помощью кэш-памяти обычно делается попытка согласовать также работу внешних устройств, например, различных накопителей, и микропроцессора. Соответствующий контролер кэш-памяти должен заботиться о том, чтобы команды и данные, которые будут необходимы микропроцессору в определенный момент времени, именно к этому моменту оказывались в кэш-памяти.
Запоминающие устройства
Запоминающие устройства можно классифицировать по следующим критериям:
по типу запоминающих элементов
по функциональному назначению
по типу способу организации обращения
по характеру считывания
по способу хранения
по способу организации
По типу запоминающих элементов
Полупроводниковые
Магнитные
Конденсаторные
Оптоэлектронные
Голографические
Криогенные
По функциональному назначению
ОЗУ
БЗУ
СОЗУ
ВЗУ
ПЗУ
ППЗУ
РгПЗУ
По типу способу организации обращения
С последовательным поиском
С прямым доступом
Адресные
Ассоциативные
Стековые
Магазинные
По характеру считывания
С разрушением информации
Без разрушения информации
По способу хранения
Статические
Динамические
По способу организации
Однокоординатные
Двухкоординатные
Трехкоординатные
Двух- трехкоординатные