रैम सीमा
किसी भी कंप्यूटर सिस्टम में स्थापित अधिकतम रैंडम एक्सेस मेमोरी (रैम) हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर और आर्थिक कारकों द्वारा सीमित होती है। हार्डवेयर में सीमित संख्या में एड्रेस बस बिट्स हो सकते हैं, जो प्रोसेसर पैकेज या सिस्टम के डिज़ाइन द्वारा सीमित होते हैं। कुछ एड्रेस स्पेस रैम, बाह्य उपकरणों और रीड-ओनली मेमोरी के बीच साझा किए जा सकते हैं। बिना बाहरी रैम वाले microcontroller के मामले में, रैम सरणी का आकार एकीकृत सर्किट मरने के आकार से सीमित होता है। एक पैकेज्ड सिस्टम में, सिस्टम के आवश्यक कार्यों के लिए केवल पर्याप्त रैम प्रदान की जा सकती है, जिसमें निर्माण के बाद मेमोरी को जोड़ने का कोई प्रावधान नहीं है।
प्रयोग करने योग्य भौतिक रैम के लिए सॉफ़्टवेयर सीमाएँ उपस्थित हो सकती हैं। ऑपरेटिंग सिस्टम को केवल एक निश्चित मात्रा में मेमोरी आवंटित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, ऊपरी एड्रेस बिट्स को I/O या सुपरवाइजर मोड या अन्य सुरक्षा जानकारी जैसे पदनामों को इंगित करने के लिए आरक्षित किया जाता है। या ऑपरेटिंग सिस्टम एड्रेसेबल मेमोरी के लिए निश्चित सीमा के साथ आंतरिक डेटा संरचनाओं पर निर्भर हो सकता है।
मास-मार्केट पर्सनल कंप्यूटर के लिए, मास-मार्केट सॉफ़्टवेयर चलाने के लिए आवश्यकता से अधिक मेमोरी सॉकेट, एड्रेस लाइन या अन्य हार्डवेयर प्रदान करने में निर्माता को कोई वित्तीय लाभ नहीं हो सकता है। जब मेमोरी डिवाइस प्रोसेसर की तुलना में अपेक्षाकृत महंगे थे, तो अक्सर सिस्टम के साथ दिया जाने वाला रैम लागत के कारण हार्डवेयर की पता क्षमता से बहुत कम था।
कभी-कभी विशेष तकनीकों का उपयोग करके रैम की सीमा को पार किया जा सकता है। प्रोग्राम नियंत्रण के तहत बैंक स्विचिंग रैम मेमोरी के ब्लॉक को आवश्यकता पड़ने पर प्रोसेसर के एड्रेस स्पेस में स्विच करने की अनुमति देता है। ऑपरेटिंग सिस्टम नियमित रूप से आभासी मेमोरी का उपयोग करके चल रहे प्रोग्रामों का प्रबंधन करते हैं, जहां व्यक्तिगत प्रोग्राम संचालित होते हैं जैसे कि उनके पास एक बड़ी मेमोरी स्पेस तक पहुंच होती है जिसे डिस्क स्टोरेज के साथ मेमोरी क्षेत्रों को स्वैप करके अनुकरण किया जा रहा है।
सीपीयू एड्रेसिंग लिमिट्स
प्रदर्शन कारणों से, एक एड्रेस बस की सभी समानांतर पता पंक्तियाँ एक ही समय में मान्य होनी चाहिए, अन्यथा मेमोरी तक पहुँचने में देरी होगी और प्रदर्शन गंभीर रूप से कम हो जाएगा। मेमोरी बस प्रदान करने के लिए उपलब्ध पिनों की संख्या पर एकीकृत सर्किट पैकेज की सीमा हो सकती है। अलग-अलग आकार के आईसी पैकेजों में सीपीयू आर्किटेक्चर के विभिन्न संस्करणों को डिज़ाइन किया जा सकता है, कम पिन काउंट और एड्रेस स्पेस के लिए कम पैकेज आकार का व्यापार। एड्रेस पिंस और अन्य कार्यों के बीच एक व्यापार-बंद किया जा सकता है, स्मृति को शारीरिक रूप से एक आर्किटेक्चर के लिए उपलब्ध होने पर सीमित कर दिया जाता है, भले ही इसमें स्वाभाविक रूप से उच्च क्षमता हो। दूसरी ओर, खंडित या बैंक स्विचिंग डिज़ाइन आंतरिक मेमोरी एड्रेस रजिस्टर की तुलना में अधिक मेमोरी एड्रेस स्पेस प्रदान करते हैं।
जैसे-जैसे इंटीग्रेटेड सर्किट मेमोरी कम खर्चीली होती गई, बड़े और बड़े भौतिक मेमोरी स्पेस के साथ सिस्टम डिजाइन करना संभव हो गया।
16 से कम एड्रेस पिंस
एकीकृत I/O और मेमोरी ऑन-चिप वाले माइक्रोकंट्रोलर उपकरणों में कभी-कभी बाहरी उपकरणों के लिए उपलब्ध नहीं, या एक छोटी, एड्रेस बस होती है। उदाहरण के लिए, 2 किलोबाइट एड्रेस स्पेस के साथ उपलब्ध एक माइक्रोकंट्रोलर परिवार का एक वेरिएंट हो सकता है जो बाहरी रोम के लिए 11 लाइन एड्रेस बस लाए; यह एड्रेस बस पिन के रूप में I/O पिन को पुन: असाइन करके किया जा सकता है। एकीकृत ROM के साथ कुछ सामान्य-उद्देश्य वाले प्रोसेसर आंतरिक ROM और बाहरी 15-बिट मेमोरी बस के बीच 16-बिट एड्रेस स्पेस को विभाजित करते हैं।
कुछ बहुत शुरुआती कंप्यूटरों में 16 से कम एड्रेस पिन वाले सीपीयू भी थे: एमओएस टेक्नोलॉजी 6507 (6502 का एक कम पिन काउंट संस्करण) का उपयोग अटारी 2600 में किया गया था और यह 13-लाइन एड्रेस बस तक सीमित था।
16 एड्रेस बिट्स, 16 एड्रेस पिंस
अधिकांश 8-बिट सामान्य-उद्देश्य वाले माइक्रोप्रोसेसरों में 16-बिट एड्रेस स्पेस होते हैं और 16 एड्रेस लाइन उत्पन्न करते हैं। उदाहरणों में Intel 8080, Intel 8085, Zilog Z80, Motorola 6800, Microchip PIC18, और कई अन्य सम्मिलित हैं। इन प्रोसेसर में 8-बिट CPU के साथ 8-बिट डेटा और 16-बिट एड्रेसिंग होती है। इन सीपीयू पर स्मृति बाइट स्तर पर पता योग्य है। यह 2 की स्मृति पता योग्य सीमा की ओर जाता है16 × 1 बाइट = 65,536 बाइट या 64 किलोबाइट।
16 एड्रेस बिट्स, 20 एड्रेस पिंस: 8086, 8088, 80186 और 80188
Intel 8086 और डेरिवेटिव, जैसे Intel 8088, Intel 80186 और Intel 80188 लोकप्रिय x86 प्लेटफॉर्म का आधार बनाते हैं और IA16 आर्किटेक्चर के पहले स्तर हैं। ये 20-बिट एड्रेसिंग के साथ 16-बिट सीपीयू थे। इन सीपीयू पर स्मृति बाइट स्तर पर पता योग्य थी। ये प्रोसेसर 2 को संबोधित कर सकते हैं20 बाइट्स (1 मेगाबाइट)।
16 बिट एड्रेस, 24 एड्रेस पिंस: 80286
Intel 80286 CPU ने 24-बिट एड्रेसिंग स्कीम का उपयोग किया। प्रत्येक स्मृति स्थान बाइट-एड्रेसेबल था। इसका परिणाम 2 के कुल पता योग्य स्थान में होता है24 × 1 बाइट = 16,777,216 बाइट या 16 मेगाबाइट। 286 और बाद के संस्करण वास्तविक मोड में भी काम कर सकते थे, जिसने 8086 प्रोसेसर की एड्रेसिंग सीमाएँ लगाईं। 286 में वर्चुअल मेमोरी के लिए समर्थन था।
32 बिट एड्रेस, 24 एड्रेस पिंस
Intel 80386SX 386DX का किफायती संस्करण था। इसमें 386DX में 32-बिट के विपरीत 24-बिट एड्रेसिंग स्कीम थी। 286 की तरह, 386SX केवल 16 मेगाबाइट तक मेमोरी को संबोधित कर सकता है।
मोटोरोला 68000 में 24-बिट एड्रेस स्पेस था, जो इसे 16 मेगाबाइट मेमोरी तक एक्सेस करने की अनुमति देता था।
32 बिट एड्रेस, 32 एड्रेस पिंस
386DX में 32-बिट एड्रेसिंग थी, जिससे यह 4 गीगाबाइट्स (4096 मेगाबाइट्स) तक मेमोरी को एड्रेस कर सकता था।
1984 में जारी मोटोरोला 68020 में 32-बिट एड्रेस स्पेस था, जो इसे 4GB की अधिकतम एड्रेसेबल मेमोरी सीमा देता था। मोटोरोला 68000 श्रृंखला में निम्नलिखित सभी चिप्स ने इस सीमा को विरासत में मिला है।
32 बिट एड्रेस, 36 एड्रेस पिंस: पेंटियम प्रो (उर्फ पी 6)
पेंटियम प्रो और सभी पेंटियम 4एस में 36-बिट एड्रेसिंग है, जिसके परिणामस्वरूप कुल 64 गीगाबाइट्स का पता लगाने योग्य स्थान है, लेकिन इसके लिए जरूरी है कि ऑपरेटिंग सिस्टम भौतिक पता विस्तार का समर्थन करे।
64 बिट कंप्यूटिंग
एआरएम, इंटेल या एएमडी से डिजाइन जैसे आधुनिक 64-बिट प्रोसेसर 64-बिट कंप्यूटिंग हैं # रैम पतों के लिए 64 बिट्स से कम का समर्थन करने के लिए प्रोसेसर की सीमाएं। वे आमतौर पर 40 से 52 भौतिक एड्रेस बिट्स को लागू करते हैं[1][2][3][4] (1 TB से 4 PB रैम तक सपोर्ट करता है)। यहाँ वर्णित पिछले आर्किटेक्चर की तरह, इनमें से कुछ को तकनीक में सुधार के रूप में रैंडम एक्सेस मेमोरी एड्रेसिंग की उच्च सीमा का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। Intel64 और AMD64 दोनों में, 52-बिट भौतिक पता सीमा को आर्किटेक्चर विनिर्देशों (4 PB) में परिभाषित किया गया है।
ऑपरेटिंग सिस्टम रैम की सीमा
सीपी/एम और 8080 एड्रेसिंग लिमिट
माइक्रो कंप्यूटर के लिए पहला प्रमुख ऑपरेटिंग सिस्टम CP/M था। यह ऑपरेटिंग सिस्टम अल्टेयर 8800 जैसे माइक्रो कंप्यूटर के साथ संगत था, जिसे गैरी किल्डाल द्वारा प्रोग्रामिंग भाषा PL/M के संयोजन के साथ बनाया गया था, और इसे इंटेल द्वारा अस्वीकार किए जाने के बाद किल्डल की कंपनी डिजिटल अनुसंधान द्वारा कंप्यूटर निर्माताओं को लाइसेंस दिया गया था। इन कंप्यूटरों द्वारा उपयोग किया जाने वाला Intel 8080 एक 8 बिट प्रोसेसर था, जिसमें 16-बिट एड्रेस स्पेस था, जो इसे 64 KB मेमोरी तक एक्सेस करने की अनुमति देता था; इसके कारण CP/M के साथ उपयोग किए जाने वाले .COM निष्पादकों का अधिकतम आकार 64 KB है, जैसा कि 16-बिट माइक्रोप्रोसेसरों के लिए DOS ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा उपयोग किए जाते हैं।
आईबीएम पीसी और 8088 एड्रेसिंग लिमिट
मूल आईबीएम पीसी में, मूल रैम सीमा 640 केबी है। यह 1024 केबी (1 एमबी) के कुल एड्रेसेबल मेमोरी स्पेस के ऊपरी 384 केबी (ऊपरी स्मृति क्षेत्र (यूएमए)) में हार्डवेयर एड्रेसिंग स्पेस की अनुमति देने के लिए है। 640k बाधा को दूर करने के तरीके, जैसा कि ज्ञात था, 286 और बाद में x86 प्रोसेसर में उपलब्ध विशेष एड्रेसिंग मोड का उपयोग करना सम्मिलित था। 1 एमबी कुल एड्रेस स्पेस 8088 सीपीयू पर लगाई गई 20-बिट एड्रेस स्पेस सीमा का परिणाम था।
रंगीन वीडियो बफ़र स्थान का उपयोग करते हुए, कुछ तृतीय-पक्ष उपयोगिताएँ 640k पारंपरिक मेमोरी क्षेत्र के शीर्ष पर मेमोरी जोड़ सकती हैं, हार्डवेयर एडेप्टर द्वारा उपयोग किए जाने वाले आधार पते तक मेमोरी का विस्तार करने के लिए। यह अंततः MDA आधार पते तक रैम को बैकफ़िल कर सकता है।
हार्डवेयर एक्सटेंशन ने 8086 सीपीयू की तुलना में अधिक मेमोरी तक पहुंच की अनुमति दी, जिसे पेजिंग मेमोरी के माध्यम से संबोधित किया जा सकता था। इस स्मृति को [[विस्तारित स्मृति]] के रूप में जाना जाता था। लोटस, इंटेल और माइक्रोसॉफ्ट से बना लीम कंसोर्टियम द्वारा एक उद्योग वास्तविक मानक विकसित किया गया था। यह मानक [[विस्तारित मेमोरी विशिष्टता]] (ईएमएस) था। विस्तारित मेमोरी हार्डवेयर से स्मृति के पृष्ठ यूएमए अंतरिक्ष में एक मुक्त क्षेत्र में रखी गई एड्रेसिंग विंडो के माध्यम से और अन्य स्मृति तक पहुंचने के लिए आवश्यक होने पर अन्य पृष्ठों के लिए इसका आदान-प्रदान करके पहुंच योग्य थे। EMS ने 16 एमबी स्पेस का समर्थन किया।
286 सीपीयू आर्किटेक्चर में एक क्विक का उपयोग करते हुए, उच्च मेमोरी एरिया (HMA) को एक्सेस किया जा सकता था, क्योंकि x86 आर्किटेक्चर में 20-बिट एड्रेसिंग की 1 एमबी सीमा से पहले 64 केबी ऊपर था।
286 सीपीयू आर्किटेक्चर की 24-बिट मेमोरी एड्रेसिंग क्षमताओं का उपयोग करते हुए, कुल 16 एमबी का एड्रेस स्पेस एक्सेस किया जा सकता था। 1 एमबी की सीमा से ऊपर की मेमोरी दो विस्तार मेमोरी कहा जाता था। हालांकि 640 केबी और 1 एमबी के बीच का क्षेत्र आईबीएम पीसी संगत में हार्डवेयर एड्रेसिंग के लिए आरक्षित था। डॉस और अन्य वास्तविक मोड प्रोग्राम, जो 20-बिट पतों तक सीमित हैं, केवल विस्तारित मेमोरी पर ईएमएस एमुलेशन या विस्तारित मेमोरी के लिए ईएमएस एनालॉग के माध्यम से इस स्थान तक पहुंच सकते हैं। Microsoft ने एक मानक विकसित किया जिसे विस्तारित मेमोरी विशिष्टता (XMS) के रूप में जाना जाता है। एचएमए के ऊपर मेमोरी तक पहुँचने के लिए 286 सीपीयू के संरक्षित मोड का उपयोग आवश्यक है।
i386 CPU आर्किटेक्चर के विकास के साथ, एड्रेस स्पेस को 32-बिट एड्रेसिंग और 4 GB की सीमा में ले जाया गया। इस CPU के साथ, DOS कार्यक्रमों के लिए 16 MB मेमोरी क्षेत्रों तक पहुंच उपलब्ध थी, जो DOS एक्सटेंडर का उपयोग करते थे, जैसे DOS/4GW, MiniGW/16, MiniGW, और अन्य। प्रारंभ में वीसीपीआई के रूप में ज्ञात बातचीत के लिए एक वास्तविक उद्योग स्मृति मानक विकसित किया गया था। बाद में, एक Microsoft मानक ने इसे बदल दिया, जिसे DOS संरक्षित मोड इंटरफ़ेस के रूप में जाना जाता है। इन मानकों ने ईएमएस और एक्सएमएस द्वारा उपयोग की जाने वाली पेजिंग योजना के बजाय 16 एमबी स्पेस तक सीधे पहुंच की अनुमति दी।
16-बिट ओएस/2 रैम सीमा
ऑपरेटिंग सिस्टम में रिज़र्व स्पेस के कारण 16-बिट OS/2 15 एमबी तक सीमित था। इसने गैर-मेमोरी (16 एमबी से 15 एमबी तक) के लिए 16 एमबी 24-बिट एड्रेस स्पेस का शीर्ष 1 एमबी आरक्षित किया।
32-बिट x86 रैम सीमा
32-बिट x86 प्रोसेसर के गैर-पीएई मोड में, प्रयोग करने योग्य रैंडम-एक्सेस मेमोरी 4GB से कम तक सीमित हो सकती है। मेमोरी और एड्रेस स्पेस की सीमाएं प्लेटफॉर्म और ऑपरेटिंग सिस्टम के अनुसार अलग-अलग होती हैं। 32-बिट प्लेटफॉर्म के लिए भौतिक मेमोरी की सीमाएं भौतिक पता एक्सटेंशन (PAE) की उपस्थिति और उपयोग पर भी निर्भर करती हैं, जो 32-बिट सिस्टम को 4GB से अधिक भौतिक मेमोरी का उपयोग करने की अनुमति देता है।
पीएई और 64-बिट सिस्टम x86 प्रोसेसर के पूर्ण एड्रेस स्पेस को संबोधित करने में सक्षम हो सकते हैं।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ "AMD64 Programmer's Manual Volume 2: System Programming" (PDF). Advanced Micro Devices. December 2016. p. 120.
- ↑ "Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual Volume 3A: System Programming Guide, Part 1" (PDF). Intel. September 2016. p. 4-2.
- ↑ "ARM Architecture Reference Manual ARMv8, for ARMv8-A architecture profile". pp. D4-1723, D4-1724, D4-1731.
- ↑ http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.den0001c/DEN0001C_principles_of_arm_memory_maps.pdf[bare URL PDF]
बाहरी संबंध
- MSDN Article: Memory Limits for Windows Releases
- The system memory that is reported in the System Information dialog box in Windows Vista is less than you expect if 4 GB of रैम is installed – explains the issue
- Windows Vista SP1 includes reporting of Installed System Memory (रैम) – details about the रैम limit
