回顾IBM PC机之内存分配——扩展内存和扩充内存(1)

程序小蛀虫

                                               
IBM PC的内存分配可谓复杂：常规内存（Conventional Memory）、上位内存（Upper Memory）、高位内存（High Memory）、扩展内存（Extended Memory）还有一个扩充内存（Expanded Memory）。对于前3个术语的概念大家Google一下可以很轻松地理解它们的具体定义，而对于后两个众说纷纭，翻开很多书本也是解释地不太一样。干脆我也把我自己对它们的具体了解说一下，在写之前我都是查阅了相关标准的，但鉴于英语水平（无奈很多有用的东西都是英文的）和理解水平有限，不能保证完全正确，如有错误请大家一定指出。
首先要说明一下，扩展内存和扩充内存的概念跟DOS操作系统是分不开的，因为扩展内存标准和扩充内存标准都是建立在DOS的基础之上的。
那么让我们进入正题吧。
☆语义之区别
上网查了一下，有人动真格的了，掏出《辞海》来证明“扩展”和“扩充”翻译的正确性，这种严谨的学术作风的确很值得赞扬，呵呵。
Extended Memory翻译为扩展内存，它是指1MB以上内存。那么就可以说，8086CPU是没有扩展内存的。为什么呢，因为8088CPU只有20根地址线，最大寻址空间就是1MB（这也正是把1MB作为一个界限的原因），谈何1MB以上呢。而在《微型计算机原理与接口技术（第三版）》（周荷琴，中国科学技术大学出版社）这本书的第234页中，把利用Shadowing技术获得的384KB的地址空间称为扩展内存，这种说法有待商榷。并且它的说法笼统，看的笔者如坠雾里。总之，各位看官，记住上面我说的就行了，千万不要被他们给忽悠了。
言归正传，要是更精确地定义的话，就要用到扩展内存标准中的原话了。
Extended Memory：Memory in 80286 and 80386 based machines which is located above the 1MB address boundary。
对于80286地址线24根可寻址16MB，扩展内存是？什么,15MB，哈哈，恭喜你都会抢答了！对于80386自己算去吧。
大家看出了没，扩展内存都是可以实际寻址的，这就是为什么现在的操作系统工作在保护模式下，甚至于连一些运行于DOS下游戏都要使用保护模式。但是为什么还会有一个扩充内存呢，请听我慢慢道来。
Expanded Memory翻译为扩充内存。它是为了克服8088和8086CPU的寻址空间小的缺陷而发展出来的。在DOS操作系统中一般程序和数据只能保存在常规内存的640KB中（当然这还得除去DOS内核等所占的内存空间，最终剩的内存空间也只有不到580KB），少得可怜。运行一个“大型”程序，这么点内存太无能为力了。虽说，1984年8月IBM推出基于80286的IBM PC/AT，但在当时普遍应用的还是16位地址的PC机。所以为了解决这个问题，Lotus，Intel和Microsoft联合起来推出了一个标准，它就是Expanded Memory Specification，扩充内存标准。
扩充内存标准英语缩略为EMS，同时采用这个标准的内存也称为EMS。
扩展内存标准英语缩略为XMS，同时采用这个标准的内存也称为XMS。
☆内涵
让我们更深入的挖掘一下吧。
扩展内存XMS中的第一个64KB区域被称为High Memory Area(HMA)，就是本文开头提到的那个高位内存。为什么有单独定义出一个高位内存呢？这跟16位CPU的寻址方式是分不开的，学过微机原理的都知道8086CPU采用分段体制来寻址，正是这种机制导致了这块特殊区域的出现，能否在实模式下利用到这块区域又跟一个叫A20 Gate的东西分不开。如果严格的来说的话，该区域的大小为（64K-16）B。
在往上呢，那就是Extended Memory Blocks（EMB）。
具体看下图
|--------------------------------| Top of Memory|                                ||                                ||                                ||                                ||              EMB               ||                                |      |                                ||                                ||--------------------------------| 1088K|                                ||                                ||              HMA               |   |                                ||                                ||--------------------------------| 1024K or 1MB
HMA与EMB的区别就在于：对于DOS来说HMA区域不仅可以保存数据也可以作为存放代码的地方，而EMB则只能保持数据，不能运行代码。
待续
               
               
               
               
               
               

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