5) Основная память
а) Количество адресуемой памятью определяется разрядностью ША. В IBM PC XT на базе МП I86,88 nша = 20, ОП = 1Мб, эта память называется основной памятью и используется МП-ми всех типов в реальном режиме работы.
Рисунок 18 - IBM PC XT на базе МП I86,88
640Кб – базовая память для программ и данных DOS. Из них 1К – вектора прерываний в RM. Выше 640К область верхней памяти UMA (Upper Memory Area), равная 384К: Video RAM (128K) для обработки текстовых режимов видеосистемы. ROM BIOS I/O – 128К – для управляющих программ адаптеров, установленных в разъём MB и имеющих свои ROM BIOS – Видеокарта, звуковая карта, контроллер HDD, контроллер CD/DVD. ROM BIOS M/B – 128 К – для системной BIOS, которая записана в ROM BIOS на MB. Здесь хранятся тестовые программы, например POST – программа самопроверки оборудования при включении питания; Bootstrap Loader – первоначальный загрузчик, который инициирует поиск OS на винчестере, загружает её в память и передаёт управление системой.
б) Распределение адресного пространства в IT/AT начиная с I80286.
ША=24, 16Мб
Но во всех компьютерах память 1 Мб. Память за пределами 1 Мб называется расширенной. Расширенная память – эта память в пределах установленной на MB памяти, называется физической. Расширенная память доступна для работы МП в PM и VM. Для доступа к этой памяти применяется спецификация EMS – Extended Memory Specification.
Область высшей (старшей, extra) HMA. Расположена в 1 Мб расширенной памяти, используется для хранения резидентных программ и драйверов.
Дополнительная память Expanded memory. МП адресовать её не может. Её формирует ОС через окно в верхней памяти в ROM BIOS I/O. Она используется для хранения данных ввода/вывода как буфер, а для программных кодов не пригодна. «Окно» открывается в сегменте D0000h так как этот сегмент размером 64К не используется адаптерами. Дополнительная память поддерживается спецификацией XMS Expanded Memory Specification и программным драйвером emm.sys, который загружается файлом конфигурации config.sys.
в) Адресное пространство портов ввода/вывода
В ПЭВМ IBM для портов ввода/вывода имеется своё адресное пространство, то есть память раздельная. Каждому ПФУ отведён определённый диапазон адресов в общем диапазоне 000-3FFh = 0011 1111 1111, то есть используется 10 младших разрядов ША. 210 = 1К – это память портов ввода/вывода.
6) Виртуальная память
1 Основные понятия
Вся адресуемая микропроцессором память имеет сквозную линейную адресацию, называемую виртуальной 0 - n-1, где n – разрядность шины. Программирование производится в виртуальных адресах, а выполнение команды микропроцессором производится в физических реальных адресах, то есть в пределах ОП, установленной на MB, которая называется физической памяти. А виртуальной принято называть память на винчестере, которую образует ОС с помощью специального диспетчера. Для исполнения команды нужно преобразовать виртуальный адрес в физический (реальный). Для упрощения данного преобразования память разбивается ОС на страницы – блоки одинаковой величины (по Кб в каждой). Каждой виртуальной и физической странице присваивается свой номер. Нумерация байт внутри страницы и виртуальной и физической одинакова.