Konventioneller Speicher
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Als Konventioneller Speicher werden die ersten 640 KiB Arbeitsspeicher eines IBM-PC-kompatiblen Rechners bezeichnet.
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[Bearbeiten] Die 640-KiB-Grenze
Die 640-KiB-Grenze ist ein Relikt aus DOS-Zeiten. Anfang der 1980er Jahre wurde beim Entwurf der Architektur des IBM-PCs nur ein Adressraum von 640 KiB für Arbeitsspeicher vorgesehen, da dies als ausreichend für den typischen Benutzer empfunden wurde - es war immerhin das Zehnfache des Adressraums der meisten anderen damals am Markt befindlichen Kleincomputer, und das erste PC-Modell, der IBM 5150, wurde anfänglich mit maximal 64 KiB tatsächlich installiertem Arbeitsspeicher ausgeliefert. Niemand rechnete damals damit, dass die IBM-PC-Architektur so lange Bestand haben würde, bis diese Grenze ausgeschöpft werden würde, waren doch die meisten anderen damaligen Rechnerarchitekturen nach wenigen Jahren wieder vom Markt verschwunden.
Im Laufe der Zeit stellte sich diese Grenze jedoch immer mehr als Hindernis dar, weil sie auch existierte, selbst wenn physikalisch weit mehr Speicher vorhanden war. Dieser Speicher jenseits der 640-KiB-Grenze konnte jedoch unter DOS nur über spezielle Methoden für Programmdaten verwendet werden, und überhaupt nicht ohne weiteres für ausführbaren Programmcode. Besonders bei speicherintensiven Computerspielen wurde es für den Benutzer in der ersten Hälfte der 1990er Jahre Alltag, zunächst genügend konventionellen Speicher „freizumachen“, damit das Spiel startete.
[Bearbeiten] Speicheroptimierung
Indem Gerätetreiber oder TSR-Programme in den Upper Memory Block geladen werden (oder, wenn unnötig, ganz aus dem Speicher entfernt), steht durch diese Treiber/Programme benötigter Speicherplatz wieder als konventioneller Speicher zur Verfügung, d.h. von den 640 KiB bleibt mehr Speicher für Anwendungsprogramme übrig. Zur Vereinfachung können Batchdateien oder Bootdisketten erstellt werden, die die benötigten Treiber und Einstellungen beinhalten. Die benötigten Angaben dazu befanden sich in den Spieledokumentationen. In späten Versionen von MS-DOS wurde ein Tool namens MemMaker mitgeliefert, das diese Optimierung teilweise automatisieren konnte.
[Bearbeiten] DOS Protected Mode Interface
Mit Hilfe von sogenannten DOS-Extendern kann die 640-KiB-Speichergrenze umgangen werden. Eines der ersten Computerspiele, das diese Technik verwendet hat, war Doom von id Software.
[Bearbeiten] Situation heute
Bei modernen 32/64-Bit-Betriebssystemen, wie beispielsweise Microsoft Windows 95 und neuer, hat die 640-KiB-Speichergrenze keine Bedeutung mehr, da der Speicherzugriff grundsätzlich im Protected Mode erfolgt. Zwar findet sich auf der untersten Ebene der physischen Adressen bis heute ein "Loch" im Speicherbereich zwischen 640 KiB und 1024 KiB, diese Tatsache muss aber nur noch Urlader- und Betriebssystem-Programmierern bewusst sein, da sie für Anwendungsprogramme unsichtbar ist.
[Bearbeiten] Modernes Equivalentes Problem
Bei der Verwendung von 4 GiB oder mehr Speicher unter einer 32-Bit-Version von Microsoft Windows (außer bestimmten Server-Versionen von Windows) kehrt das Grundproblem in Gestalt einer 4-GiB-Grenze zurück: der maximal mit 32 Bit adressierbare Adressraum beträgt 4 GiB, worin wieder außer dem RAM auch noch Hardwareregister erscheinen müssen. Daher ist je nach Hauptplatine und Zusatzhardware nur maximal ca. 3 bis 3,5 GiB Speicher nutzbar. Unter 64-Bit Windows sowie unter Linux und anderen Betriebssystemen kann der übrige Speicher physisch jenseits der 4-GiB-Grenze eingeblendet und normal genutzt werden, wenn BIOS und Chipsatz des Rechners dies unterstützen; allerdings ist in allen 32-Bit-Betriebssystemen der je Prozess ohne Tricks nutzbare Adressraum prinzipbedingt auf 4 GiB beschränkt, wovon je nach System 1 bis 2 GiB für das Betriebssystem selbst gebraucht werden, so dass maximal 2 bis 3 GiB Speicher wirklich pro Prozess nutzbar sind. Das gilt auch für 32bit Anwendungen, die in einem 64bit Betriebssystem ausgeführt werden (siehe z.B. Windows on Windows).
