5)Логическая организация памяти, адресация памяти в основном режиме работы процессора.

Пользовательская программа, которая загружается в память для исполнения, не видит реальных физических адресов, а имеет дело с, так называемыми, логическими адресами. Это нужно, потому что одна и та же программа может быть загружена в разные области памяти, в зависимости от того какие другие программы к этому моменту уже загружены в память. Логические адреса обычно образуются на этапе создания загрузочного модуля программы. Т.е. логический адрес это адрес, который «знает» программа. Набор адресов, используемый программой, называют логическим адресным пространством. Логическое распределение оперативной памяти в реальном режиме. Несмотря на то что в реальном режиме доступен 1Мб оперативной памяти, собственно для загрузки программ выделены первые 640 Кб адресуемого пространства, получившие название стандартной памяти (Conventional memory). Оставшиеся 384 Кб зарезервированы для системного использования и носят название верхний блок памяти (UMB - Upper Memory Block). Стандартная оперативная память начинается с адреса 00000 и заканчивается адресом 9FFFF. Первые 1024 байта оперативной памяти занимает таблица векторов прерываний (занимает 1 Кбайт – 256 элементов по 4 байта). Вектора прерываний - это адреса сервисных программ, входящих в состав операционной системы и BIOS. Каждому прерыванию может соответствовать программа обработки этого прерывания, адрес этой программы это и есть адрес вектор или просто вектор прерывания. Номер прерывания является индексом для таблицы векторов прерываний, а ее элементы - вектора прерываний (4 байта) - представляют собой 16-битные селекторы и 16-битные смещения точек входа в процедуры обработчиков. Далее следует область данных операционной системы, которая занимает 768 байтов (буфер клавиатуры, счётчик таймера и другая внутренняя информация), после области буферов располагается область для загрузки операционной системы. Система загружается в стандартную оперативная память не полностью, а только частично (ядро), еще выше загружаются драйверы устройств. Далее в основной области памяти (около 600 Kб) могут располагаться резидентные программы, т.е. программы, которые всегда остаются в памяти. Выше до адреса A000h:0000h все принадлежит только программам и данным. Верхний блок памяти. Над стандартной оперативной памятью располагается верхняя память (UMB), которая располагается по адресам в диапазоне A0000h—FFFFFh (от 640 Кб до 1 Мб), ее размер составляет 384 Кб. Здесь находится информация, которая служит для сопряжения прикладных программ с различными устройствами. В нижней области UMB располагается область памяти видеоадаптера (128 кб). В последних 64 кб располагается ROM BIOS. Дополнительная память EMS. Не достаток места в стандартной памяти является проблемой, почти всегда в области памяти UMB остается свободное место, на этом базируется спецификация отображаемой (дополнительной) памяти (EMS), эта спецификация позволяет использовать память для прикладных программ свыше стандартных 640 Кб. С помощью специального драйвера строятся «отображения» четырех произвольных физических страниц в логические из дополнительной (Expanded) памяти, которая ранее располагалась на специальной карте расширения. Поэтому эту память часто называют отображаемой памятью. Когда процессор обращается к области памяти, входящей в окно (адрес памяти которого располагается в UMB), аппаратно происходит обращение к соответствующим страницам дополнительной памяти, т.е. к выбранной странице старше 1 мегабайта. Используя этот механизм можно задействовать области UMB и видеопамяти. Обычно в UMB переносятся из стандартной оперативной памяти части ядра DOS и драйверы. Расширенная память (XMS). это вся память свыше границы 1Мб (включая HMA). Чтобы иметь доступ к этой памяти в MS DOS, необходим специальный драйвер, с помощью которого данные пересылаются из стандартной память в расширенную и обратно. Для работы с этой памятью необходимо чтобы процессор мог работать в защищенном режиме. В расширенной памяти нужно выделить еще одну область памяти – HMA (High Memory Area), которая занимает 64 Кb непосредственно выше границы 1Мб. Итак, область HMA это память имеющая диапазон адресов от 100000 до 10FFEF, т.е. она имеет размер почти 64 Кb. Проще говоря, это Extended память доступная в реальном режиме работы процессора. Необходимую программную поддержку выполняет специальный драйвер.