Оставшиеся 128 Кбайт зарезервированы для системной BIOS, которая записана в микросхемах ROM или RAM. В этой же области хранятся программа POST и начальный системный загрузчик, который управляет компьютером до запуска операционной системы. В большинстве компьютеров используются только последние 64 Кбайт этого пространства (или меньше), а первые 64 Кбайт с помощью программ - диспетчеров памяти могут быть перераспределены для нужд операционной системы. В некоторых системах в этой области также размещена программа Setup CMOS. Для системной BIOS отведены адреса E0000-FFFFF.

В большинстве компьютеров класса AT использовались не все зарезервированные 384 Кбайт. Например, в соответствии со стандартом IBM зарезервированная видеопамять начинается с адреса A0000, т. е. сразу за границей основной памяти. Эта область используется стандартными режимами VGA, в то время как монохромные и цветные текстовые режимы используют соответственно диапазоны адресов B0000-B7FFF и B8000-BFFFF. В старых адаптерах (не VGA) используется только сегмент B000. Объем памяти зависит от типа и режима работы видеоадаптера. Однако процессор определяет видеопамять как одну область размером 128 Кбайт. При этом неважно, какой объем памяти установлен собственно видеоадаптером.

Хотя верхние 384 Кбайт первого мегабайта вначале были названы резервной памятью, в незанятые участки этой области можно загрузить 16-разрядные драйверы (например, Ansi.sys) или резидентные программы (например, Mouse.com), что позволяет освободить часть основной памяти для других нужд. Объем свободного пространства верхней памяти может быть различным для разных компьютеров; все зависит от того, какие платы адаптеров установлены. Например, большинство сетевых адаптеров и адаптеров стандарта SCSI используют часть этой памяти в своих целях.

Замечание

Описание сегментной и линейной адресации памяти можно найти в дополнении на прилагаемом компакт-диске.

Видеопамять

Видеоадаптер, установленный в компьютер, использует часть нижней памяти для вывода графики или текстовой информации на дисплей. Правда, обычно это происходит только в основном режиме VGA.

Видеоадаптер может иметь память емкостью свыше 64 Мбайт, но эта память используется графическим процессором видеоадаптера или же центральным процессором с помощью апертуры памяти, расположенной в верхнем адресном пространстве памяти емкостью 4 Гбайт.

Только в основном режиме VGA, например при подсказках DOS или при работе Windows в безопасном режиме, процессор может непосредственно обращаться к видеопамяти емкостью до 128 Кбайт в диапазоне адресов A0000-BFFFFh. Все современные видеоадаптеры также имеют расположенную на плате BIOS, обычно в пределах адресов от C0000 до C7FFFh; эта часть пространства памяти зарезервирована для базовой системы ввода-вывода видеоадаптера. Вообще, чем выше разрешающая способность и глубина цвета видеоадаптера, тем большее количество системной памяти использует видеоадаптер, но эта дополнительная память (свыше 128 Кбайт) обычно недоступна процессору. Система про-

сто сообщает видеоадаптеру, что должно быть отображено, а он генерирует изображение, помещая данные непосредственно в видеопамять на плате.

При стандартном распределении памяти для хранения выводимой на монитор информации резервируется область размером 128 Кбайт. Эта зарезервированная видеопамять располагается в сегментах A000 и B000. Для BIOS видеоадаптер использует дополнительный фрагмент верхней памяти в сегменте C000.

Замечание

Расположение ОЗУ видеоадаптера связано барьером основной памяти размером 640 Кбайт для DOS. Всю доступную непрерывную область памяти DOS может использовать в пределах первого мегабайта, т. е. до адреса начала ОЗУ видеоадаптера. При использовании таких адаптеров, как MDA и CGA, DOS может получить доступ к пространству системной памяти, превышающему 640 Кбайт. При использовании адаптеров EGA, MCGA и VGA барьер видеопамяти располагается по адресу A0000; для адаптеров MDA и CGA требуется гораздо меньше памяти, что позволяет освободить дополнительное пространство для DOS и программ-приложений. Более подробно эта тема рассматривается в предыдущих изданиях книги, которые можно найти на прилагаемом компакт-диске.

Память адаптера VGA

Все VGA-совместимые платы, включая SVGA, почти идентичны EGA. Они полностью (но не одновременно) используют 128 Кбайт видеопамяти в диапазоне адресов A0000-BFFFF. Область видеопамяти разбита на три участка, каждый из которых используется только при работе адаптера в соответствующем режиме. Одно небольшое отличие от EGA состоит в том, что почти для всех плат VGA необходим полный диапазон размером 32 Кбайт (C0000-C7FFF), отведенный для встроенной BIOS адаптера. Карта памяти VGA показана на рис. 6.16.

Как видно из рис. 6.16, обычная плата VGA использует для своей BIOS всю область размером 32 Кбайт, в которой содержатся программы-драйверы. В редких случаях некоторые платы VGA занимают меньшую область. Как и для адаптера EGA, области видеопамяти активны только при работе в определенном режиме. Например, при работе в графическом режиме используется только сегмент A000, в цветном текстовом режиме занята только верхняя половина сегмента B000. Поскольку адаптер VGA почти никогда

. - свободная облаешь памяши

G - облаешь памяти (видеопамять) графического режима адаптера VGA

И - облаешь памяши (видеопамять) монохромного текстового режима адаптера VGA

С - облаешь памяши (видеопамяшь) цветного шекешового режима адапшера VGA

V - облаешь ROM BIOS адапшера VGA

R - облаешь сисшемной ROM BIOS

О-1-2-3-4-5-6-7-8-9-А-В-С-D-S-F- 0А0000: GGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG

0В0000: ммммммммммммммммммммммммммммммммсссссссссссссссссссссссссссссссс

О-1-2-3-4-5-6-7-8-9-А-В-С-D-S-F- WWVWWVWWVWVWWVWVWWW................................

осоооо

0D0000

0S0000 0F0000

О-1-2-3-4-5-6-7-8-9-А-В-С-D-S-F- RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

Рис. 6.16. Карта памяти адаптеров VGA и SVGA

не работает в монохромном текстовом режиме, нижняя половина сегмента B000 (адреса B0000-B7FFF) остается незанятой. На рис. 6.16 показана также системная ROM BIOS.

В некоторых современных компьютерах видеоадаптер встроен в системную плату. В таких компьютерах BIOS видеоадаптера и системная BIOS всегда эмулируют стандартный режим VGA, даже если они разработаны одной компанией. Это означает, что BIOS видеоадаптера располагается в первых 32 Кбайт сегмента C000, как и у автономной платы VGA, установленной в слоте расширения. Встроенный адаптер VGA в таких компьютерах можно отключить путем перестановки перемычки или переключателя на системной плате, а вместо него установить обычную отдельную плату видеоадаптера. Именно для этого встроенные адаптеры делаются по образу и подобию отдельных плат адаптеров, что позволяет при упомянутой замене избежать проблем совместимости, которые могли бы возникнуть, если бы программа-драйвер VGA была частью системной BIOS.

Микросхемы ROM адаптеров и память специального назначения

За областью видеопамяти начиная с сегмента С000 следует 128 Кбайт верхней памяти, зарезервированных для специальных программ или BIOS адаптеров, которые установлены в разъемы на системной плате. Программы BIOS "зашиты" в специальные микросхемы ROM на платах адаптеров. В область памяти микросхем ROM записываются программы, которые не должны изменяться в процессе эксплуатации системы. Такой способ хранения программ используется в графических платах, контроллерах жестких дисков, коммуникационных платах и платах дополнительной памяти. Некоторые производители используют микросхемы EEPROM, данные в которых можно обновлять. Обновления микропрограмм поставляются производителем устройства.

В системах на базе процессора 386 и последующих с помощью программ - диспетчеров памяти в незанятые участки верхней памяти можно загружать драйверы устройств и резидентные программы.

С помощью этих BIOS работает технология Plug and Play - операционная система Windows 9х или Windows 2000 считывает информацию об устройстве и автоматически устанавливает необходимые драйверы.

BIOS видеоадаптеров

ROM BIOS видеоадаптеров управляет процессом инициализации адаптера при загрузке системы, а также во время работы в базовом режиме (например, в DOS). Кроме того, код ROM BIOS выполняется при работе с OC Windows в безопасном режиме. Во всех современных графических адаптерах (PCI и AGP) для встроенной BIOS зарезервировано 32 Кбайт, в адресном диапазоне C0000-C7FFF.

В зависимости от выбранного режима VGA (цветной текст, монохромный текст или графика VGA), видеоадаптер использует большую часть (или все) 128 Кбайт верхней памяти, начиная с сегмента С000. Кроме того, графические платы могут иметь собственные встроенные микросхемы памяти объемом свыше 64 Мбайт для временного хранения изображения и повышения скорости приема новых графических данных, передаваемых процессором для вывода на экран.

BIOS контроллера жесткого диска и основного адаптера SCSI

Адреса верхней памяти C0000-DFFFF используются также для размещения BIOS многих контроллеров жесткого диска. В табл. 6.14 приведены объемы памяти и диапазоны адресов, которые обычно используются для BIOS адаптеров жесткого диска.