Este documento describe la organización lógica de la memoria en un sistema Windows. Se divide la memoria en varias áreas como la memoria convencional de 0 a 640 KB, la memoria superior de 640 KB a 1 MB, la memoria extendida desde 1 MB en adelante, y el área de memoria alta. También explica comandos como MEM, DEBUG y MSD.EXE para visualizar el contenido y uso de la memoria en el sistema.
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Contenido
• Introducción
• Memoria Convencional
• Memoria Superior
• Memoria Expandida
• Memoria Extendida
• Area de Memoria Alta
• Visualización de la memoria
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Introducción
• La memoria se organiza lógicamente según las necesidades de la computadora.
• Esta organización implica:
– División de la memoria en áreas para fines específicos
– Almacenamiento ordenado de programas
– Reservación de áreas de memoria
• La forma organizativa adoptada está determinada por el sistema operativo que se
utilice.
• En windows (DOS) la organización de memoria actualmente es un estándar, por
tanto es utilizada en todos los PCs (compatibles).
• Está basada en el Espacio de Direcciones (Address Space) del microprocesador
8088 (1MB de RAM).
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Introducción
• La forma de organizar la memoria fue impulsada
por la IBM.
• Areas que se crearon:
Memoria convencional (base)
Memoria Superior (UMA)
Memoria Expandida (obsoleta)
Memoria Extendida (XMS)
• Área de memoria alta (HMA)
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Memoria Convencional
• Creada para la ejecución de los programas del DOS.
• Está comprendida entre los 0 y los 640 KB.
• En esta residen:
– Area de memoria reservada para uso del computador (0 a 2 KB).
– MS-DOS (utiliza de 18 a 90 KB)
– Area de almacenamiento de datos del DOS
– Aplicaciones y archivos del usuario
• El DOS puede leer o escribir en el primer MB, sin embargo sólo
puede manejar la carga de programas en los primeros 640 KB.
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Memoria Convencional
• Esta área de memoria es
administrada sólo por el DOS.
• Los procesadores y programas
que acceden sólo al primer MB,
se dice que operan en modo
real (r-mode).
• La cantidad de memoria
convencionales es la misma en
todo sistema.
Memoria
Convencional
Reservado para uso del ordenador
MS-DOS y el área donde el MS-DOS
gestiona los archivos abiertos
RAM
PARA LAS
APLICACIONES
640 KB
0 KB
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Mapa de la memoria Convencional
Intervalo de direcciones Uso
00000h-003FFh Tabla de vectores de interrupciones
00400h-004FFh Área de datos del BIOS
00500h-005FFh Área de trabajo de MS-DOS y BASIC
00600h-0FFFFh Memoria para el usuario
10000h-1FFFFh Memoria para el usuario
20000h-2FFFFh Memoria para el usuario
30000h-3FFFFh Memoria para el usuario
40000h-4FFFFh Memoria para el usuario
50000h-5FFFFh Memoria para el usuario
60000h-6FFFFh Memoria para el usuario
70000h-7FFFFh Memoria para el usuario
80000h-8FFFFh Memoria para el usuario
90000h-9FBFFh Memoria para el usuario
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Memoria Superior
• Nombrada como UMA (Upper memory Area).
• Es el área comprendida entre los 640 y los 1024 Kb (384 KB), y es
dividida en 6 segmentos: A, B, C, D, E y F.
• Esta tiene las direcciones de A0000 a FFFFF.
• Este espacio es usado por el hardware del sistema:
• RAM de video (los primeros 128 KB)
Está reservada para uso de las tarjetas adaptadoras de video. Los
primeros mensajes y gráficos que aparecen cuando se levanta el
sistema están almacenados en este espacio.
Usa las direcciones A0000 hasta BFFFF
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Memoria Superior
• RAM para BIOS adicionales (los segundos 128 KB)
La utilizan BIOS de adaptadoras conectadas a slots de
expansión
Los primeros 32 KB de esta área la utilizan las adaptadoras de
video compatibles con VGA.
También la utilizan adaptadoras de red
Usan las direcciones de C0000 a DFFFF
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Memoria Superior
• RAM para BIOS de la MainBoard (los terceros 128 KB):
POST (Power on self Test: Test automático de encendido)
Cargador de arranque, el cual controlo el sistema durante su
inicialización hasta que el SO toma el control.
Algunos sistemas también incluyen al SETUP que permite la
configuración del CMOS
Al BIOS de la mainboard se le asignan las direcciones de E000
a FFFFF
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Memoria Superior
• El gestor EMM386:
– proporciona acceso al área de
memoria superior
– permite usar memoria extendida para
simular memoria expandida
• La cantidad de UMA utilizada varia de
un sistema a otro, depende de las
tarjetas controladoras instaladas.
F:
A:
B:
C:
D:
E:
UMBs
Segmentos de la UMA
UMBs: Bloques de memoria superior
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Mapa de Memoria Básico de un PC
Memoria
Convencional
Memoria
Superior
Reservado para uso del ordenador
MS-DOS y el área donde el MS-DOS
gestiona los archivos abiertos
RAM
PARA LAS
APLICACIONES
1 MB
640 KB
0 KB
RAM DE VIDEO
(128 KB)
ROM BIOS ADICIONALES / Libres
(128 KB)
ROM BIOS MAINBOARD
(128 KB)
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Mapa de la memoria superior
Intervalo de direcciones Uso
0009FC00-0009FFFF Área de datos del mouse PS/2
000A0000-000BFFFF RAM de vídeo
000C0000-000C7FFF BIOS de vídeo
000C8000-000EFFFF Disponible
000F0000-000FFFFF BIOS del sistema
00100000-0010FFEF Área de memoria alta
0010FFF0-3FFFFFFF Memoria extendida
40000000-FFF7FFFF Reservadas
FFF80000-FFFFFFFF ROM del BIOS
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Memoria Expandida
• La tecnología informática acelera su desarrollo:
– Procesadores pueden acceder a más memoria
– Programas crecen en tamaño
• Se evidencia limitaciones de la organización
lógica de mm.
• La memoria convencional se constituyó en un
‘muro de piedra’.
• ¡ SOLUCIÓN ! A primera instancia la memoria
expandida (hardware + software)
• Especificación LIM EMS (Lotus/Intel/Microsoft
Expanded Memory Specification): es una fuente
de memoria extra para el computador.
• Sólo es utilizada para guardar datos de los
programas.
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Memoria Expandida
• Su implementación requiere:
Tarjeta de expansión EMS
Programas compatibles EMS
Gestor de memoria expandidada (EMM: Expanded Memory Manager)
• Funcionamiento:
• Reserva un bloque de 64 KB de la UMA (page frame)
• El EMM permite a las aplicaciones acceder a la memoria expandida
mediante el page frame.
• El procesador puede acceder a los datos que se encuentran en una de
las páginas del page frame
• El acceso es más lento con respecto al de la mm.
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Mapa de Memoria de un PC con memoria Expandida
Memoria
Expandida
Memoria
Superior
Una Página
(16 KB)
Marco de
Página
640 MB
1 MB
Una página: 16 KB
32 KB
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Memoria Extendida (XMS)
• XMS: Extended Memory Specification
• La XMS es RAM por encima y más allá de la marca de 1 MB.
• Por encima de donde reside el DOS
• Más allá del alcance de la mayoría de las aplicaciones MS-DOS
• Su tamaño total depende del bus de direcciones del Procesador.
• Características:
– El MS-DOS no puede actuar directamente sobre esta memoria
– Los programas actuales están diseñados para trabajar con la XMS
– Los procesadores que acceden a la XMS, se dice que operan en modo
protegido (p-mode).
• La memoria extendida requiere un administrador de memoria
extendida, como por ejemplo HIMEM.SYS.
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Memoria alta (HMA)
• Nombrada como HMA: High Memory Area
• Utiliza los primeros 64 Kb de la memoria extendida
(colocados entre los 1024 y los 1088 Kb).
• Es una característica de Procesadores 286, 386 y
posteriores.
• En el HMA se cargan actualmente el DR-DOS 5.0/6.0 y
el MS-DOS 5.0 y posteriores.
• El DOS puede ver la HMA sin tener que conmutar del
modo real al protegido.
• Nota: DR-dos es una versión de DOS fabricada por Digital Research
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Mapa de Memoria de un PC con memoria Extendida
Memoria
Convencional
Memoria
Superior
Memoria
Extendida
1 MB
640 MB
0 MB
HMA (64 kb)
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Capacidad de las Áreas de la Memoria Principal
Bus de Direcciones: 32
Area de Memoria Cap. [GB] Cap. [MB] Cap. [KB] Cap. [Bytes] Cap. [Bits]
Convencional 0,000610352 0,625 640 655360 5242880
Superior 0,000366211 0,375 384 393216 3145728
Alta 6,10352E-05 0,0625 64 65536 524288
Memoria Máxima 4 4096 4194304 4294967296 34359738368
Memoria Instalada 2 2048 2097152 2147483648 17179869184
Extendida Máxima 3,999023438 4095 4193280 4293918720 34351349760
Extendida Instalada 1,999023438 2047 2096128 2146435072 17171480576
22. 26/04/13 Ing. Patricio Proaño 22
Deber Nº 5
Trabajo por grupos
• SO y programas que trabajan en modo real
• SO y programas que trabajan en modo protegido
• Archivos CONFIG.SYS y AUTOEXEC.BAT
• ¿Qué es el HIMEM.SYS?
• Fecha de entrega: ……………..
23. 26/04/13 Ing. Patricio Proaño 23
Visualización de la mm
• La visualización de la memoria se los hace entrando a símbolo del
sistema.
• Es una característica de Windows que proporciona un punto de
entrada para escribir comandos de MS DOS (Microsoft Disk‑
Operating System) y otros comandos.
• Al escribir estos comandos se pueden realizar tareas en el equipo
sin usar la interfaz gráfica de Windows. Por lo general, sólo los
usuarios avanzados emplean el símbolo del sistema.
• El símbolo del sistema es: >
24. 26/04/13 Ing. Patricio Proaño 24
Visualización de la mm
• MS-DOS nos proporciona varios comandos que permiten examinar
la memoria de nuestro PC:
MEM
DEBUG
herramienta MSD
Comando MEM
• Generalmente presenta información de 5 tipos de memoria:
Convencional
Superior
RAM/ROM (reservada)
Extendida (XMS)
Expandida (EMS)
28. 26/04/13 Ing. Patricio Proaño 28
Visualización de la mm
• El comando Mem tiene 5 parámetros opcionales:
• CLASSIFY (C) proporciona una lista de los nombres y tamaños de
todos los programas y controladores existentes en memoria y
muestra el bloque de memoria disponible más largo.
• DEBUG (D) proporciona una lista con mayor información de los
programas y tareas de datos del sistema, los controladores de
dispositivos y del sistema.
• FREE (F) proporciona un rápido resumen de la memoria
convencional que está libre y de la memoria disponible en UMA
• MODULE (M) describe la posición y el tamaño de un determinado
programa residente.(Ejemplo: MEM/M COMMAND)
• PAGE (P) es similar al parámetro /P de Dir. Muestra la información
por páginas.
31. 26/04/13 Ing. Patricio Proaño 31
Visualización de la mm
COMANDO DEBUG
• Debug permite:
– visualizar el contenido de la memoria
– cargar porciones del disco en memoria
– cambiar las referidas porciones y volver a grabarlas
• Tecleado DEBUG, aparece el indicador de Debug, que consiste en
un guión (-).
• Tecleando el carácter ? Se muestra los comandos propios de
debug.
33. 26/04/13 Ing. Patricio Proaño 33
Visualización de la mm
El comando DUMP (opción D)
• En general sirve para conocer el contenido de la memoria:
– Muestra byte a byte el contenido de las direcciones de memoria.
– En pantalla aparecen bloques de 128 Bytes de memoria.
– Cada línea muestra 16 Bytes (un párrafo) de memoria.
• La primera columna muestra las direcciones del primer Byte y del
byte nº 16
• La segunda columna muestra los 16 Bytes de memoria que
comienzan en la dirección mostrada
• La tercera columna muestra los caracteres ASCII que corresponden
a estos Bytes.
• Nota: Los Bytes que no tienen un carácter ASCII correspondiente aparecen
como puntos.
34. 26/04/13 Ing. Patricio Proaño 34
Ejm: D FE00:0, se ve el mensaje de Copyright del Bios, como está
almacenado en Rom.
35. 26/04/13 Ing. Patricio Proaño 35
Visualización de la mm
Microsoft Diagnostics (MSD.EXE)
• Es una pequeña utilidad que obtiene un inventario sobre el
contenido de la PC.
• Es útil para:
Ver qué discos hay en el sistema
Conocer la cantidad de memoria instalada
Determinar el uso de los recursos del sistema como puertos LPT y
IRQs
Conocer sobre el tipo de BIOS se está usando
• MSD.EXE se incluye con las últimas versiones de DOS.
36. 26/04/13 Ing. Patricio Proaño 36
Visualización de la mm
Herramientas de diagnóstico
• Power-On Self Test (POST)
• Device Manager
• Norton System Information (SI)
• Utilities de Symantec
• Norton Diagnostics
• QAPlus
• Otras