Логическая организация памяти
Микропроцессор Intel 80/86 через 20 адресных шин имел доступ к одно-мегабайтному пространству памяти. Первые 640 Кбайт адресуемого пространства в IBM PC совместимых компьютеров называют стандартной памятью. Оставшиеся 384 Кбайта были зарезервированы для системного использования и получили название памяти верхних или высших адресов UMB или UMA. Эта область памяти резервируется под размещение системного ROM BIOS, под видео память и ROM - память дополнительных адаптеров.
Дополнительная память
Почти во всех компьютерах область UMB как правило не заполнена полностью. Обычно пустует область расширения системного ROM BIOS или часть видео памяти и под дополнительные области ROM. На этом базируется специализация дополнительной памяти. EMS название также как LIM специализацией позволяющей использовать операционную память для прикладных программ свыше стандартных 640 Кбайт. Принцип использования дополнительной основан на переключении страниц памяти. В области UMB между видеобуфером и системным ROM BIOS выделяется 64 Кбайтное окно, разбиваемое на четыре 16 Кбайтные страницы. Программные и аппаратные средства позволяют отображать любой 16 Кбайтный сегмент дополнительной памяти в любую из выделенных 16 Кбайтных страниц окна. Хотя микропроцессор всегда обращается к данным, хранимым в окне, т.е. с адресами ниже 1Мбайта. Адреса этих данных могут быть смещены в дополнительной памяти относительно окна на несколько Мбайт. Специализация Lim/Ems 4.0 позволяет использовать до 2048 логических страниц и расширять объем адресуемой памяти до 32 Мбайт. Физические страницы могут быть расположены в любом месте памяти, и иметь размер отличный от 16 Кбайт. Таким образом, могут задействоваться области видео памяти и UMB. Специализация позволяет организовать много задачный режим работы.
Расширенная память
Расширенная память располагается в высшей области адресов 1Мбайт. Для работы с ней процессор должен переходить из реального в защищенный режим и обратно. При наличии программного драйвера расширенную память можно эмулировать как дополнительную. На рисунке общая карта памяти.
Extended - память Область HMA Расширенное ROM BIOS Расширенное ROM BIOS Hard Disk ROM BIOS EGA/VGA ROM BIOS Дисковый CGA Монохромный дисплей Видео память EGA/VGA TSR - программы DOS
Область HMA имеет 64 Кбайта без 11 байт. Своим существованием она обязана микропроцессору Intel 286. Вся базовая память, кроме того, что может быть представлена в виде 16 непрерывных страниц размером 64 Кбайта каждая, также может рассматриваться в виде перекрестных 64 Кбайтных сегментов, которые могут начинаться через каждые 16 байт.
Максимальный полный адрес в виде сегмент-смещение к которому может обращаться микропроцессор Intel 80/86 это FFFF:000F (20 адресных линий). При увеличении этого значения хотя бы на единицу происходит циклический перенос, и значение адреса обнуляется. Для микропроцессора 80/286 в общем случае этого не происходит, т.к. в работу вступает 21 адресная шина, но MS-DOS не поддерживает защищенного режима работы микропроцессора 80/286 (а адрес уже выше 1Мбайта). Поэтому на системных латах предусматривались специальные аппаратные средства, заставляющие микропроцессор выполнять переход на нижние адреса как для микропроцессора 80/86. Т.к. такой переход может быть отклонен чисто программными средствами (как правило, через бит порта 64h, контроллера клавиатуры 8042) компьютер с микропроцессором не ниже 286 может использовать области памяти в адресах FFFF:0010-FFFF:FFFF это и есть область HMA.
Доступная в реальном режиме работы программную поддержку для работы с ней выполняет драйвер MS-DOS HIMEM.SYS соответствующий специализации XMS.