Дополнительная память

С появлением MS DOS были разработаны более мощные процессоры, которые позволяли адресовать адресное пространство, большее 1М. Но пользы от этого на компьютерах с ОС DOS для пользователя и программ никакой не было. Начиная с версии 3.3 были разработаны ряд спецификаций, расширяющих предел основной предел DOS. Наиболее известны из них  две.

Отображаемая память

Эта спецификация расширенной памяти (expanded memory) была предложена и реализована совместно тремя фирмами Lotus, Intel и Microsoft, поэтому спецификация отображаемой памяти обозначается как LIM EMS (Lotus/Intel/Microsoft Expanded Memory Specification). Программные и аппаратные средства, совместимые с EMS, предоставляют дополнительную память для хранения данных с целью их использования выполняемыми программами и позволяют осуществлять доступ к этим данным путем обычной адресации.

Принцип действия EMS основан на техническом приеме, известном как замещение страниц: внутри UMA, используемой не полностью, выделяется 64-Кбайт окно, в котором отображаются четыре произвольных 16-Кбайт страницы дополнительной памяти, необходимые в данный момент. Тем самым, микропроцессор с помощью виртуальной адресации обращается к хранимым в окне данным. Отображение страниц дополнительной памяти в окне можно интерпретировать как отображение логических адресов в физические.

Спецификация EMS допускает страницы нестандартного размера (большие или меньшие 16К), но такие, чтобы в одной нестандартной странице содержалось целое число стандартных.

EMS может поддерживаться на любых IBM-совместимых компьютерах. Для этого необходимо иметь расширенную память и программный драйвер, который управляет отображаемой памятью – администратор отображаемой памяти (EMM – .Expanded Memory Manager), входящий в комплект DOS в виде программы Emm386.exe.

Отображаемая память весьма медлительна, поскольку требуется частое переключение страниц и используется редко.

Расширенная память

Для более полного использования расширенной памяти в 1988 году фирмой Microsoft совместно с фирмами Lotus, Intel и AST была предложена спецификация расширенной памяти (XMS – eXtended Memory Specification). Эта спецификация определяла правила доступа как к самой расширенной памяти, так и к дополнительной памяти двух других типов, за счет нее создаваемой. Программный драйвер, реализующий спецификацию XMS, позволяет пересылать данные из стандартной памяти в расширенную и обратно. (Размещение выполняемых программ в расширенной памяти по-прежнему не поддерживается.) Такой драйвер называется администратором расширенной памяти (XMM – eXtended Memory Manager). Одним из наиболее известных XMM является драйвер Himem.sys, входящий в комплект поставки DOS, начиная с версии 4.0.

Способ использования дополнительной памяти, принятый в XMS, отличается как от EMS, так и от подхода, воплощенного в концепцию виртуального диска. Технически доступ к расширенной памяти осуществляется путем переключения МП из реального в защищенный режим работы, где вся память может адресоваться без каких-либо трудностей.

Выделение расширенной памяти, аналогично отображаемой памяти, осуществляется блоками (EMB – Extended Memory Block) и по специальному запросу от программ. программа, запросившая блок расширенной памяти, получает в свое распоряжение обработчик и пользуется им при доступе к блоку памяти.