Аппаратное обеспечение IBM PC

11.ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПАМЯТЬ

В отличие от расширенной памяти дополнительная память с помощью специальной аппаратуры и программного обеспечения отображается в диапазон адресов, лежащий ниже границы 1 Мбайт. Такой способ пригоден для компьютеров, использующих процессор Intel 8086, не обладающий возможностью адресации расширенной памяти.

Чтобы понять, как происходит отображение, вспомним распределение первого мегабайта оперативной памяти. Область с адресами от 00000 до 9FFFF - это стандартная память размером 640К. (Мы используем здесь физический 20-разрядный адрес). Диапазон адресов от A0000 до BFFFF используется видеоадаптерами. Наконец, 256 Кбайтов с адресами C0000 - FFFFF используется для BIOS.

Однако обычно BIOS не занимает все 256 Кбайтов адресного пространства, оставляя "окна" размером в десятки килобайтов. С помощью специальной аппаратуры можно отображать эти окна на участки дополнительной памяти, как бы "подставляя" участки памяти под адреса "окон".

В практике построения вычислительных систем на основе микропроцессоров такая техника используется уже давно. Для компьютеров IBM PC/XT/AT корпорации Lotus Development, Intel и Microsoft разработали спецификацию расширенной памяти (Expanded Memory Specification - EMS). В настоящий момент распространены версии 3.2 и 4.0 этой спецификации.

Существует альтернативная спецификация Extended Expanded Memory Specification - EEMS), отличающаяся от версии EMS 3.2 в основном наличием поддержки мультизадачных операционных систем. Эта спецификация была разработана другой группой крупных производителей компьютерного оборудования: AST Research, Ashton-Tate, Quadram. Однако эта спецификация не получила широкого распространения. Версия 4.0 EMS включила в себя все расширения спецификации EEMS.

В спецификации EMS в качестве окна для доступа к дополнительной памяти используются 64 килобайта, расположенные по адресам C0000h - EFFFFh. Это окно в спецификации называется "page frame". Окно разбивается на четыре сегмента по 16 килобайтов. Вся дополнительная память разбивается на логические страницы (logical page) размером по 16 килобайтов. Любая логическая страница может быть отображена на любой сегмент окна доступа. Таким образом, используя четыре сегмента, программа может адресоваться одновременно к любым четырем логическим страницам дополнительной памяти.

На рисунке схематически показано отображение логических страниц дополнительной памяти на сегменты 64-килобайтного окна, расположенного в области адресов ПЗУ: