Куда пропадает память? Куда пропадает память с диска "С": возможные причины и способы решения проблемы

Память – удивительное достижение эволюции. Этим даром обладают даже простейшие одноклеточные организмы, но лишь люди могут с возрастом ее потерять.

Вы, наверно, замечали, что пожилые люди более рассеянные, хуже запоминают и воспроизводят информацию. Такая может быть следствием как возрастных изменений, так и развития отдельных патологий. Память может слабеть из-за плохого состояния сосудов, нарушения кровообращения, кислородного голодания тканей головного мозга. Ухудшение процесса запоминания можно и нужно корректировать. Если трудно сделать это самостоятельно, следует обратиться к врачу. Он подскажет, какими методиками можно воспользоваться, поможет правильно составить режим, скорректировать питание, выпишет дополнительно лекарства.

Память

Память – это свойство мозга, которое помогает запоминать события, информацию, хранить ее долгое время и при необходимости воспроизводить. Ученые до сих пор спорят о природе и сути этой уникальной способности. Есть разные теории, которые объясняют суть памяти. Даже имея современные технологии для исследования, ученые ведут жаркие споры о том, как же мозг записывает полученную информацию и хранит ее.

Чаще всего возникают проблемы с кратковременной памятью. Точно известно, что память можно и нужно развивать, для этого разработано множество методик. Многочисленные эксперименты подтвердили, что отдельные виды памяти действительно можно укрепить. Если пропала память, пора осваивать способы ее тренировки.

Когда человек запоминает определенную информацию, он это делает автоматически, не задумываясь о сути самого процесса. Кроме вербальной информации, человек запоминает множество запахов, цветов, эмоций, звуков и т.д. На память каждый день обрушивается огромный поток всевозможной информации, которая нужна не только для выживания организма, но и для его развития. Важно уметь сосредоточиться на том, чтобы усилить память. Это поможет легче запоминать и быстрее воспроизводить накопленные запасы. Если теряется память, страдает не только физическая, но и эмоциональная сфера.

Ученые условно выделяют три возможности памяти:

Получение информации.
Хранение ее.
Воспроизведение.

Свойства памяти у разных людей могут отличаться. Одним легче запоминать, другие успешно хранят и воспроизводят информацию.

Если вы обнаружили, что у вас определенная функция отстает, нужно приложить усилия для ее развития.

Типы

Выделяют следующие виды памяти:

Зрительная (визуальная). Это самый важный тип. Именно он помогает в выживании.
Слуховая. Она отлично развита у музыкантов.
Словесно-логическая. Она развита у политиков, философов, людей умственного труда.
Двигательная (моторная). Ею в совершенстве владеют спортсмены.
Эмоциональная. Этот вид самый прочный. Человек легко запоминает те моменты своей жизни, который он эмоционально пережил.

Как выяснили психологи, у отдельного человека развит лишь какой-то один тип. Одним легче запомнить то, что они записали, другим – то, что они увидели.

Есть также понятие «генетическая память человека». Под ней подразумеваются наследственные реакции, которые одно поколение передает другому через гены.

У спортсменов также есть понятие «память мышечная». Под ней подразумевается перестройка клеток мышечных волокон на долгое время под действием однородной физической деятельности. Постоянные физические нагрузки помогают спортсменам быстро обрести нужную форму даже после довольно длительного перерыва.

От чего ослабевает память

Память может усиливаться, но может и ослабевать. Почему пропадает память? Это зависит от разных факторов, например, от того, насколько важна для человека информация. Как заметили психологи, люди всегда лучше запоминают то, что для них действительно необходимо.

Если начинается нарушение памяти, лечение должно быть индивидуальным. Все зависит от конкретных причин, которые привели к такой патологии. Не один десяток лет ученые ломают голову над тем, почему же ухудшается память. Они связывают это с возможными психологическими проблемами, гормонами, рядом заболеваний. На память женщин сильное влияние оказывает состояние репродуктивной сферы. Также эндокринологи отметили зависимость между выработкой гормонов щитовидной железы и состоянием памяти. Как только начинается снижение концентрации гормонов, человек начинает хуже запоминать. Чтобы повысить этот уровень, врачи могут назначить йод, цинк, витамин В2. К сожалению, именно этих веществ очень часто не хватает человеческому организму, потому проблемы с расстройством памяти очень распространены.

Как проверить ее состояние

Проблема потери памяти очень актуальна для людей в возрасте, но она может настигнуть и более молодых. Если человек постоянно перерабатывает, устает, мозг перестает адекватно обрабатывать данные.

Если вы столкнулись с подобной проблемой, решить ее достаточно просто – нужно больше отдыхать, правильно питаться, придерживаться режима.

В старости человек прекрасно помнит события своей молодости, но не знает, что он делал 5 минут назад. В таких случаях помогут методики тренировки кратковременной памяти. При помощи интернета сейчас каждый может быстро выяснить, в каком состоянии находится его память.

Нарушения памяти также могут быть разными. Практически каждый из нас может забыть, где оставил шляпу, зонт, перчатки, телефон. Это нормально и является особенностью нашего мозга. Если же вы забываете, что делали вчера или для чего вышли из комнаты, стоит задуматься, возможно, пора обращаться к врачам. Также повод для тревоги – если вы не можете удержать в своей голове важную для вас информацию, даже прилагая для этого усилия.

Какие недуги могут стать причиной

Чаще всего от плохой памяти страдают пожилые люди, но есть причины, которые могут досаждать и в молодом или среднем возрасте. У взрослых память не такая гибкая, как у детей. При этом уровень процесса запоминания может быть ниже, чем забывания.

Иногда очень трудно восстанавливать нормальные функции мозга. Чтобы этот процесс был удачным, следует заняться коррекцией, как только была замечена проблема. Это можно сделать в домашних условиях. Есть ряд недугов и патологических состояний, влияющих на качество памяти:

. Серьезная черепно-мозговая травма может спровоцировать нарушения функций головного мозга. Иногда даже случается полное исчезновение, провал воспоминаний о прошлом (амнезия). В тяжелых случаях могут появляться галлюцинации или ложные воспоминания. Особенно тяжелые травмы можно получить при дорожной аварии. Печальные последствия подобных травм могут остаться на всю оставшуюся жизнь. Нередко вернуть человеку все функции головного мозга, полностью восстановить ЦНС так и не удается. Для диагностики необходимо сходить к неврологу, сделать МРТ головы. Потребуется длительная комплексная терапия.
Нарушения психического характера. Это может быть проявлением синдрома Корсакова. При нем человек не может запомнить какое-либо текущее событие, но в то же время помнит прошлое. Это значит, что страдает именно краткосрочный тип памяти. Человек с трудом ориентируется во времени, обстановке, месте, его могут посещать ложные воспоминания. При таком заболевании потребуется обследование у психиатра.
Атеросклероз сосудов мозга. Он ведет к тому, что значительно уменьшается поступление крови в область мозга, он начинает испытывать кислородное голодание, возникает дефицит полезных микроэлементов. Страдают при этом все функции мозга, в том числе память. Такое состояние сопровождается снижением концентрации внимания, усталостью, раздражительностью, человека мучают частые головные боли. Нужно сдать ряд анализов, пройти исследование мозга, посетить невролога. Доктор должен выписать лекарство, которое будет стимулировать кровообращение. Правильно подобранные таблетки помогут улучшить состояние сосудов, наладить кровоток.
Диабет сахарный. Он ведет к значительному нарушению кровообращения. Страдают крупные сосуды, стенки которых значительно утолщаются. Мелкие сосуды могут совсем перекрываться, из-за чего мозг получает мало крови. Другие симптомы: жажда, частое мочеиспускание, пересыхают слизистые оболочки, человек быстро устает. При подозрении на диабет поможет эндокринолог, нужно будет проверить уровень сахара в крови. Обязательно медикаментозное лечение, постоянный контроль уровня глюкозы. Современная медицина достигла впечатляющих успехов в борьбе с сахарным диабетом. Периодически нужно будет посещать эндокринолога. Он должен отслеживать общее состояние пациента, возможные патологические изменения в сосудах, тканях, органах.
. Это заболевание неизлечимо. Оно характеризуется постепенной дегенерацией всех функций мозга. Снижается не только память, но и интеллект. В конце концов, развивается слабоумие. От этого заболевания чаще всего страдают люди старше 60-ти лет. Человек не помнит текущие события, при этом прекрасно вспоминает факты 10-тилетней давности и больше. Больной может путать настоящее с прошлым. Замечено, что мужчины страдают им немного чаще, чем женщины. Старик постепенно деградирует, становится эгоистичным, неуживчивым, впадает в старческий маразм. При этой болезни следует обратиться за помощью к неврологу. Чтобы замедлить течение заболевания, важно приступить к его лечению на самых ранних этапах развития.
Депрессия. Она выражается в постоянной тревожности, плохом настроении. Человек подавлен, у него апатия, он стремится избегать общения, любит быть в одиночестве. Тут поможет психотерапевт.
Патологии щитовидной железы. Данная проблема связана с тем, что нарушается нормальная выработка гормонов щитовидной железой (гипотиреоз). Кстати, они на 65% состоят из йода. Такое состояние начинается со снижения памяти, затем больной быстро набирает в весе (и это при том, что у него снижается аппетит), он страдает от упадка сил, апатии, депрессии, становится чересчур раздражительным. У него наблюдается слабость мышц, отеки. За помощью нужно обратиться к эндокринологу, сдать анализ крови на гормоны, сделать УЗИ. В данном случае возможна профилактика – следует добавить в рацион продукты с йодом (морепродукты, морская капуста), йодированную соль, молочное, орехи, твердый сыр, хурму.
Остеохондроз. В шейном отделе может образоваться грыжа, которая будет передавливать сосуды, по которым кровь поступает в мозг. Это опасное состояние со временем даже может спровоцировать инсульт. Характерные признаки остеохондроза – частые головные боли, онемение пальцев на руках. Поможет вертебролог. Не исключено, что потребуется МРТ. Для профилактики следует плавать, заниматься ЛФК.
Алкоголизм. Употребление спиртного – прямой путь к слабоумию. Если человек злоупотребляет спиртным, в его мозге происходят необратимые изменения. Пьяный не просто выглядит нелепо, он причиняет непоправимый вред своему здоровью. Алкоголь крайне вреден для нейронов, он разрушает аксоны и тела нервных клеток. В момент опьянения мозг испытывает колоссальный стресс. Важно, чтобы близкие люди вовремя помогли человеку справиться с этой бедой. Помните, что алкоголизм во всем мире считается заболеванием.

Немного о болезни Альцгеймера

Мы решили отдельно более подробно рассказать о данном заболевании, поскольку оно встречается среди пожилых людей все чаще. Если вовремя его выявить, можно существенно затормозить развитие процесса, но излечить больного полностью невозможно. Изменения в мозге необратимы, и пока медицина не располагает эффективным средством от этого страшного заболевания. Его еще называют старческой деменцией (слабоумием).

При этом неврологическом заболевании наблюдается дегенерация тканей головного мозга, из-за чего необратимо теряются все его функции. Со временем человек забывает даже, как кушать или для чего нужен магазин, как пользоваться зонтом и т.д.

Эта болезнь известна с древности, но точно описана она около ста лет назад. До сих пор неизвестно, почему происходят столь серьезные поражения. Сейчас принято считать, что причина в том, что в мозге накапливаются патологические белки. Клетки мозга из-за этого гибнут, а его масса снижается, он буквально усыхает.

Из-за потери нейронной массы страдает память, восприятие, мышление, способность обучаться, привычки, моторика. В конце человек даже не может самостоятельно обслужить себя, ему нужно постоянное наблюдение, помощь.

Часто от болезни Альцгеймера страдают крепкие и относительно здоровые старики, у которых даже не было хронических заболеваний.

Важно не упустить ранние симптомы этой патологии. Их можно принять за простые возрастные нарушения, потому нередко к помощи врача прибегают, когда заболевание входит в свою среднюю стадию.

Здесь я описываю часто встречающиеся проблемы, которые возникают у пользователей. Когда пропадает место на жестком диске ты начинаешь недоумевать. Пробуешь что-то сделать, удалить какие-то лишние программы, файлы и прочее, но место так и не освобождается. Сегодня было свободно 50 Гб, а завтра уже 30 Гб, куда девается место на диске, не понятно.

Сразу скажу, что не всегда данная проблема возникает из-за вирусов или вредоносных программ. О том, по каким причинам пропадает место на жестком диске мы сейчас и поговорим.

Первая причина – системные функции операционной системы

Пропажей свободного места на диске могут служить какие-либо функции самой . Это могут быть:

Записи при , программ, точек восстановления и другое.
Обновления Windows
Одной из известных причин является и , которые могут занимать очень много места на винчестере.

Разберем каждый из этих пунктов и постараемся освободить как можно больше места на жестком диске.

Точки восстановления

Обычно Windows самостоятельно выделяет на диске определенное количество места для того, чтобы вносить туда записи установок программ, драйверов и прочих изменений в системе. Со временем занимаемое место увеличивается.

Параметры точек восстановления можно настроить таким образом:

Заходим в Панель управления нажимаем на «Система и безопасность» , потом «Безопасность и обслуживание» , а потом «Восстановление» . В открывшемся окне ищем что-то типа «Настройка восстановления системы» .

Теперь выбираем нужный диск и нажимаем «Настроить» .

Здесь вы можете, как и включить, так и выключить точки восстановления, также, можете задать какое-либо количество занимаемого пространства на эту функцию.

Я больше чем уверен, что большинство пользователей не пользуются данной функцией, поэтому, те кто хочет, могут ее отключить. Сегодня объемы HDD очень велики, поэтому, не думаю, что отключение точек восстановления как-то увеличит возможности хранения. Иногда она может даже пригодиться.

Тем более, вы можете в любое время удалить точки восстановления через соответствующие настройки.

Папка WinSxS

Об этом мы уже говорили в одной из наших статей. Данная папка может занимать до нескольких гигабайт. вы можете почитать, что можно сделать с этой папкой.

Файл подкачки pagefile.sys и файл гибернации hiberfil.sys

Об этом я тоже писал в своих статья на этом сайте. Файл, которые тоже занимают не мало места. Если говорить о файле гибернации, то на Windows 8 он будет занимать значительное место на жестком диске, даже если вы его не используете. О нем я писал .

Файл подкачки весь полезная, и о том, как ее настроить написано , обязательно перейдите по ссылке. В этой статье я писать об этом не буду, так как, у меня уже есть статья на эту тему.

Другие причины пропажи места на диске

Возможно, что пункты, которые мы перечислили выше не помогли вам, а возможно они и не относились к проблеме пропажи места, тогда рассмотрим другие случаи.

Временные файлы

Когда мы устанавливаем программы создаются временные файлы, которые после удаления этой самой программы не всегда удаляются.

Для удаления этих временных файлов можно воспользоваться встроенной утилитой «Очистка диска» . Для этого заходим в «Мой компьютер» , нажимаем правой кнопкой мыши по нужному диску, а потом жмем «Свойства» . В открывшемся окне нажимаем «Очистка диска» .

Теперь немного ждем, когда утилита соберет необходимые данные.

Как видим, у меня временные файлы заняли 249 Мб выбираете галочки напротив и нажимаете ОК.

Альтернативой может стать программа , которую я привожу в своих статьях уже не первый раз. И не зря, так как, она очень полезная и помогает оптимизировать систему.

Удаление программ с компьютера

Удалять программы нужно правильно. Стандартный менеджер удаления в Windows не очень для этого подходит, так как, не удаляет записи в реестре и некоторые остатки от программы. Для такого случая можно воспользоваться, например, Uninstall Tool. Либо прочитайте вот .

И самое главное – не захламлять свой диск всяким мусором. Регулярно удаляйте приложения, которыми уже не пользуетесь. Заботьтесь о своем жестком диске. На этом все.

Доброго дня.

Часто так бывает, что вроде и не загружалось новых файлов на жесткий диск, а место на нем все равно пропадает. Это может происходить по разным причинам, но чаще всего место пропадает на системном диске C, на котором установлена Windows.

Обычно такая пропажа не связана с вредоносными программами или вирусами. Часто виной всему сама ОС Windows, которая использует свободное место для разного рода задач: место под резервное сохранение настроек (для восстановления Windows в случае сбоя), место под фал подкачки, оставшиеся мусорные файлы и т.д.

Вот об этих причинах и способах их устранения и поговорим в данной статье.

1) Куда пропадает место на жестком диске: поиск «больших» файлов и папок

Это первый вопрос с которым обычно сталкиваются при подобной проблеме. Можно, конечно, вручную искать папки и файлы, которые занимают основное место на диске, но это долго и не рационально.

Другой совсем вариант - использовать специальные утилиты для анализа занятого места на жестком диске.

Таких утилит достаточно много и на блоге у меня была недавно статья посвященная этому вопросу. На мой взгляд достаточно простая и быстрая утилита - это Scanner (см. рис. 1).

2) Настройка параметров восстановления Windows

Вообще наличие резервных копий системы - это хорошо, тем более, когда приходится воспользоваться контрольной точкой. Только в случаях, когда такие копии начинают отнимать все больше и больше места на жестком диске - работать становиться не очень комфортно (Windows начинает предупреждать о том, что на системном диске мало места, так же эта проблема может сказаться на производительности системы в целом).

Для отключения (или ограничения места на HDD) создания контрольных точек , в ОС Windows 7, 8 зайдите в панель управления, далее выберите пункт «система и безопасность».

Затем перейдите во вкладку «система».

В сайдбаре слева нажмите на кнопку «защита системы «. Должно появиться окно «Свойства системы » (см. рис. 3).

Здесь можно настроить (выберите диск и нажмите кнопку «Настроить «) количество выделяемого места на создание контрольных точек восстановления. При помощи кнопок настройка и удаление - вы можете быстро вернуть себе место на жестком диске и ограничить количество выделяемых мегабайт.

По умолчанию, ОС Windows 7, 8 включает контрольные точки восстановления на системном диске и ставит значение на занимаемое место на HDD в районе 20%. То есть если ваш объем диска, на котором установлена система, скажем равен 100 ГБ, то около 20 ГБ будет отдано под контрольные точки.

3) Настройка файла подкачки

Файл подкачки - это специальное место на жестком диске, которое используется компьютером, когда ему не хватает оперативной памяти. Например, при работе с видео в высоком разрешении, высоко-требовательных играх, графических редакторах и пр.

Конечно, уменьшение этого файла подкачки может снизить быстродействие вашего ПК, но иногда целесообразно файл подкачки перенести на другой жесткий диск, или установить его размер вручную. Кстати, обычно рекомендуют файл подкачки устанавливать примерно в два раза больше,чем размер вашей реальной оперативной памяти.

Для редактирования файла подкачки , зайдите во вкладку дополнительно (эта вкладка рядом с настройками восстановления Windows - см. выше 2-й пункт данной статьи). Далее напротив быстродействия щелкните по кнопке «Параметры » (см.рис. 5).

Рис. 5. Свойства системы - переход в параметры быстродействия системы.

Рис. 6. Параметры быстродействия

После этого нужно снять галочку напротив пункта «Автоматически выбирать объем файла подкачки » и задать его вручную. Кстати, здесь же можно указать жесткий диск для размещения файла подкачки - рекомендуется его размещать не на системном диске, на котором установлена Windows (благодаря этому можно несколько ускорить работу ПК). Затем следует сохранить настройки и перезагрузить компьютер (см. рис. 7).

4) Удаление «мусорных» и временных файлов

Под такими файлами обычно подразумевается:

Кэш браузеров;

При просмотре интернет-страничек - они копируются на ваш жесткий диск. Это делается для того, чтобы вы могли быстро загрузить часто-посещаемые странички. Ведь согласитесь, совсем не обязательно загружать одни и те же элементы заново, достаточно сверить их с оригиналом, и если они остались те же - загрузить их с диска.

Временные файлы;

Больше всего места занимают папки с временными файлами:

C:\Windows\Temp

C:\Users\Администратор \AppData\Local\Temp (где «Администратор» - это имя учетной записи пользователя).

Эти папки можно очистить, в них скапливаются файлы, которые нужны в определенный момент работы программы: например, при установке приложения.

Различные файлы журналов и т.д.

Заниматься очисткой всего этого «добра» вручную - дело неблагодарное, да и не быстрое. Есть специальные программы, которые быстро и легко очистят ПК от разного рода «мусора». Рекомендую время от времени пользоваться подобными утилитами (ссылки ниже).

Чистка жесткого диска -

Лучшие утилиты для очистки ПК -

Место на жестком диске могут отнимать даже Антивирусы… Во-первых, проверьте их настройки, посмотрите что у вас находится в карантине, в журналах отчета и пр. Иногда бывает так, что много файлов (зараженных вирусами) отправляется в карантин, а он в свою очередь, начинает отнимать значительное место на HDD.

Кстати, в году эдак 2007-2008 антивирус Касперского на моем ПК стал значительно «съедать» место на диске из-за включенной опции «Проактивной защиты». К тому же в антивирусах есть разного рода журналы, дампы и пр. Рекомендуется, при подобной проблеме, обратить внимание и на них…

Сравнивая объемы оперативной памяти, выдаваемые BIOS и операционной системой
с физическим объемом установленной памяти, практически всегда можно видеть, что
доступно меньше памяти, чем установлено. "Пропажа" обычно составляет единицы
мегабайт, но иногда достигает более существенных размеров. В предлагаемом
материале перечисляются и детально рассматриваются причины данного явления.
Также приведены рекомендации по оптимизации использования адресного пространства
и оперативной памяти. Речь пойдет исключительно об объеме памяти, который BIOS
сообщает операционной системе и о том, почему он меньше физического объема.
Управление памятью внутри ОС – тема отдельной статьи.

Первая проверка

Разумеется, не всегда вопрос о "пропавшей" памяти задается исключительно из
исследовательского интереса. И не всегда ответ лежит в области архитектуры и
схемотехники материнской платы. Если после приобретения нового компьютера или
переустановки модулей DIMM, мы видим, что памяти значительно меньше, чем
заявлено поставщиком оборудования, возникает вполне обоснованное желание
проверить комплектность нашей системы. Встречаются и случаи, когда надписи на
наклейках модулей DIMM не соответствуют действительности. Анализ маркировки
самих микросхем памяти, установленных на DIMM, также не всегда эффективен, так
как не все производители придерживаются регулярной системы обозначений. Поэтому,
перед тем, как перейти к главной теме статьи, напомним один рецепт для выявления
банального подлога. Причем воспользоваться им можно, даже не открывая корпус
компьютера.

Известно, что в современных системах, идентификация модулей оперативной
памяти основана на использовании протокола SPD (Serial Presence Detect). На
каждом модуле DIMM, вместе с микросхемами оперативной памяти, установлена
микросхема постоянного запоминающего устройства (EPROM), объемом 256 байт. В нее
производителем модуля записаны его параметры. При старте компьютера, BIOS
считывает эти параметры и использует их для инициализации контроллера памяти.
Диагностические программы, запускаемые в сеансе ОС (например, Astra32, Everest),
также могут прочитать информацию SPD, таким образом она доступна для просмотра
пользователем. Если по информации SPD объем памяти (сумма объемов модулей)
соответствует значению, заявленному поставщиком, но вместе с тем, операционной
системе доступно меньше памяти, то причина в особенностях архитектуры и
схемотехники материнской платы, рассмотренных ниже, часть памяти выделена для
использования различными устройствами или недоступна вследствие ограничений
контроллера DRAM. Рассмотрению именно таких ситуаций посвящена данная статья.
Если же, объем памяти, определенный на основании SPD, меньше ожидаемого, то все
гораздо прозаичнее – нужно предъявлять претензию поставщику.

Ниже рассмотрены причины, по которым в распоряжение операционной системы
попадает меньше оперативной памяти, чем физически установлено на плате.
Очевидно, каждая из причин относится к одному из трех типов:

Часть памяти используется для внутренних нужд BIOS или устройств системной
платы.
Часть памяти физически недоступна из-за ограничений контроллера памяти.
Часть памяти физически доступна в адресном пространстве, но не
используется из-за ограничений операционной системы.

Выделение памяти для System Management RAM

System Management RAM – это память, используемая BIOS для собственных нужд.
Физически, это часть оперативной памяти. Она "вырезана" из адресного
пространства с помощью картирующей логики, входящей в состав "северного моста"
чипсета. Данный вопрос детально рассмотрен в ранее опубликованной статье " и
". Сколько памяти
будет "отрезано" для SMRAM зависит от реализации BIOS. В большинстве платформ
это 128 Кбайт, используется диапазон 000A0000h-000BFFFFh, разделяемый с видео
адаптером. В некоторых платформах также используется Extended SMRAM,
расположенная выше 1MB и ее объем достигает нескольких мегабайт.

Выделение памяти для Shadow RAM

Shadow RAM или "теневая" память — область оперативной памяти, в которую
переписывается или распаковывается содержимое микросхемы ROM BIOS материнской
платы, а также дополнительные BIOS периферийных адаптеров. Первоначально это
было задумано как опция, исключительно для повышения производительности, так как
скорость работы RAM существенно выше, чем скорость работы ROM. Современные
реализации BIOS, используют хранение основного блока в упакованном виде, при
старте он распаковывается в Shadow RAM. Таким образом, операция Shadow из
опциональной превратилась в обязательную. Упаковка позволяет использовать
микросхему ROM меньшего объема, следовательно, более дешевую. Для корректной
эмуляции ПЗУ, картирующая логика, входящая в состав "северного моста" чипсета,
блокирует запись в данную область RAM. Распакованный блок BIOS, помещаемый в
Shadow RAM, иногда называют Runtime-блоком.

В большинстве платформ, для Runtime-блоков BIOS периферийных адаптеров
отводится диапазон 000C0000h-000EFFFFh. Для Runtime-блока системного BIOS –
диапазон 000F0000h-000FFFFFh. Отметим, что даже если указанные диапазоны
используются частично или не используются, весь 256-Кбайтный блок
000C0000h-000FFFFFh "отрезается" от оперативной памяти. Практически все
современные чипсеты позволяют его использовать только как Shadow RAM.

Примечание

Утверждение о том, что RAM (ОЗУ) существенно быстрее, чем ROM (ПЗУ)
справедливо для частного случая — применительно к элементной базе и схемотехнике
персональных компьютеров, так как используются медленные микросхемы ROM и
быстрые микросхемы RAM, к тому же, разрядность шины данных RAM на материнской
плате значительно больше. К физическим принципам работы ячеек RAM и ROM это
утверждение не относится.

Выделение памяти для таблиц ACPI

Спецификация ACPI, которая используется для передачи от BIOS к ОС информации
о конфигурации платформы, а также для оптимизации энергопотребления,
представляет собой альтернативный подход к взаимодействию BIOS и ОС. Напомним,
что в "классических" функциях BIOS, например, в функциях дискового сервиса,
доступных через программное прерывание INT 13h, операционная система или другая
программа, для выполнения заданной операции, должна вызывать подпрограммы,
входящие в состав BIOS. Взаимодействие ОС и платформы посредством ACPI
выполняется принципиально по-другому. BIOS при старте платформы, перед загрузкой
ОС, записывает в специальную область памяти набор таблиц, описывающих выполнение
ряда операций. Упрощенно говоря, таблицы содержат информацию о том, какие данные
в какой регистр записывать для выполнения заданной операции. ОС считывает эту
информацию и использует при взаимодействии с оборудованием. Одно из преимуществ
такого подхода, в том, что независимо от системы команд процессора или текущего
режима работы (например, 16- 32- или 64-битный), можно использовать одни и те же
таблицы, так как построение таблиц ACPI, в отличие от выполняемых процедур BIOS,
не привязано к архитектуре процессора.

Объем памяти, выделяемый для хранения таблиц ACPI, зависит от реализации
BIOS. Обычно это сотни килобайт, часто BIOS округляет размер резервируемой
области до 1 Мбайта. Заметим, что в отличие от SMRAM (которая доступна только в
режиме SMM) и Shadow RAM (которая имеет защиту от записи), область памяти,
содержащая таблицы ACPI не имеет специального статуса с точки зрения контроллера
памяти. Факт ее резервирования состоит только в том, что BIOS при передаче ОС
информации об объеме памяти, передает значение с вычетом размера этой области.
Для таблиц ACPI используется диапазон адресов, непосредственно примыкающий к
верхней границе Extended памяти. Подробности в .

Выделение памяти для USB RAM

Как известно, контроллер USB является интеллектуальным устройством, способным
взаимодействовать с оперативной памятью в обход процессора (в режиме Bus
Master). Это взаимодействие состоит не только в передаче данных между
устройствами, подключенными к USB и буферами в оперативной памяти. Для работы
контроллера USB требуется достаточно много вспомогательной информации в памяти,
например расписание транзакций. Так как BIOS должен взаимодействовать с
устройствами USB до загрузки ОС (например, ввод с USB клавиатуры, загрузка с
Flash и т.п.), резервировать память должен BIOS, а не ОС. Обычно, резервируются
десятки килобайт.

Заметим, что такие устройства, как например, контроллер жестких дисков, также
поддерживают режим Bus Master и используют управляющую информацию, располагаемую
в оперативной памяти. Но разница в том, что контроллер дисков, в отличие от
контроллера USB, можно также использовать в режиме программного обмена (PIO
Mode), что BIOS и делает при передаче управления на загрузку ОС. Переход в режим
Bus Master (синоним DMA) и резервирование памяти под управляющие блоки, в этом
случае является обязанностью ОС, а не BIOS.

Выделение памяти для интегрированного видео адаптера

Если на материнской плате имеется интегрированный видео адаптер,
реализованный в составе "северного моста" чипсета, в качестве видео памяти
обычно используется часть оперативной памяти. Перед загрузкой ОС, BIOS
резервирует под видео память блок, размером единицы-десятки мегабайт. На
некоторых платах, в BIOS Setup есть возможность управлять размером выделяемого
блока. При старте ОС и загрузке видео драйвера, происходит инициализация
графического процессора и в распоряжение видео адаптера динамически может быть
выделено больше памяти.

Заметим, что существуют платы, у которых резервирование памяти для
интегрированного видео адаптера происходит даже в том случае, когда он не
используется. Одна из причин этого – небрежно написанный BIOS.

Также заметим, что не всегда интегрированный видео адаптер реализуется в
составе "северного моста" чипсета. Существуют материнские платы, содержащие
"полноценный" видео адаптер в виде отдельной микросхемы графического контроллера
со своими микросхемами памяти. В этом случае системная память для нужд видео
адаптера не резервируется.

Лимит 4Гб и Memory-Mapped I/O

Данный фактор иногда отнимает больше памяти, чем все остальные, вместе
взятые. Причем, когда мы говорили о таких вещах как SMRAM, Shadow RAM, ACPI, то
речь шла о том, что память, которую BIOS "утаил" от операционной системы,
использовалась для внутренних нужд платформы. Здесь же, часть памяти просто
пропадает. Когда и почему это происходит?

Возьмем реальный пример. Платформа класса Intel Socket 775. Процессор Intel
Pentium 4 650 3.4 ГГц (ядро Prescott-2M), чипсет Intel 925XE. Устанавливаем 4 Гб
памяти и видим, что операционной системе доступно около 3.5 Гб. Куда пропало
около 0.5 Гб?

Расследование начнем с процессора. Читая документ и просматривая
назначение сигналов на Socket 775, видим, что процессор поддерживает 36-битную
адресацию. Старший разряд адреса — A35# (считая от нулевого). Для справки, это
контакт с координатами AJ6 на Socket 775. Количество адресуемых байтов равно 2 в
степени 36, то есть, наш процессор может адресовать 64 Гб памяти. Благодаря
механизму страничной трансляции, использование 36-битного адреса возможно как в
32- так и в 64-битном режиме. Подробности в . Таким образом, в цепочке,
которую мы прослеживаем, "слабым звеном" является явно не процессор.

Следующим компонентом, на пути от процессора к памяти, является "северный
мост" чипсета, в нашем примере это микросхема Intel 82925XE, описанная в . Из
документа следует, что чипсет поддерживает 32-битную адресацию,
следовательно, объем адресного пространства памяти равен (2 в степени 32) байт,
то есть 4 Гб. Причем, все 4 Гб нельзя отдать под оперативную память, требуется
разместить еще ряд устройств, доступ к которым также осуществляется через
пространство памяти. Именно поэтому, доступный объем оперативной памяти будет
существенно меньше 4 Гб. Полный список таких устройств можно узнать из
документов . Для рассматриваемой платформы, наибольший объем отнимают видео
память и окно для доступа к конфигурационным регистрам PCI Express. Рассмотрим
их подробнее.

Классические адаптеры VGA, выпускавшиеся еще во времена шины ISA, используют
постраничный доступ к видео памяти через окно, размер которого не превышает 128
KB (000A0000h-000BFFFFh). Современные адаптеры, поддерживая этот режим для
совместимости, также поддерживают линейный доступ к видео памяти. При этом
адаптеру с 256 MB видео памяти требуется выделить столько же адресного
пространства. Из-за унификации при производстве видео адаптеров можно встретить
и такие ситуации, когда адаптер со 128 MB видео памяти требует выделения окна
размером 256 MB.

Классический механизм доступа к конфигурационному пространству шины PCI,
описанный в использует 256 байт конфигурационных регистров на
устройство. Спецификация PCI Express использует блоки регистров, размером 4 KB,
поэтому возникла необходимость в новом механизме доступа к ним. Новый механизм
использует регион адресного пространства, размером 256 MB, через который
конфигурационные регистры всех устройств адресуются как ячейки памяти.
Подробности в .

Вопросы организации регистров, отображенных на память (Memory-Mapped I/O)
рассмотрены в ранее опубликованной статье " ,
и
".

Операция Memory Remap

Начиная с чипсета Intel 955, лимит 4 Гб был преодолен. Разумеется, в
модельных рядах чипсетов для серверов и рабочих станций это произошло
значительно раньше.

Микросхема Intel 82955X принимает от процессора 36-битный адрес и
поддерживает адресное пространство 64 Гб. Максимальный объем оперативной памяти
– 8 Гб, на этот раз ограничение связано не с разрядностью адреса, который
"северный мост" способен принять от процессора, а с возможностями контроллера
DRAM.

Обычно, при использовании операции Memory Remap, диапазон 0-4 Гб форматирован
так же, как и раньше. Там находится оперативная память, фрагмент которой
недоступен из-за необходимости размещения других устройств. Новшество в том, что
указанный фрагмент не пропадает, а размещается по адресам выше 4 Гб.
Соответственно, если у нас памяти больше, чем 4 Гб, все, что не поместилось в
диапазоне 0-4 Гб, размещается выше.

Разумеется, польза от физической доступности памяти выше 4 Гб будет только
тогда, когда операционная система поддерживает адресацию выше 4 Гб. Это
обеспечивается в 64-битном режиме, а также в 32-битном режиме при использовании
PAE (Physical Address Extension). Если ОС не поддерживает адресацию выше 4 Гб,
перемещенная память будет недоступна. Подробности в .

Следует помнить и о том, что обращения к памяти инициируются не только
центральным процессором, но и другими устройствами, использующими технологию Bus
Master, например контроллером жестких дисков. Если контроллер поддерживает
только 32-битную адресацию при чтении и записи данных, то при размещении данных
выше 4 Гб, потребуется дополнительно использовать транзитный буфер,
расположенный ниже 4 Гб, так как контроллер дисков "не умеет" адресовать память
выше 4 Гб. Пересылку между транзитным и целевым буфером должен выполнить
центральный процессор. Это снижает производительность и отнимает память.
Поэтому, "истинно 64-битной" платформу можно считать только тогда, когда не
только процессор, но и Bus Master контроллеры поддерживают 64-битную адресацию.

Заключение

Логическим продолжением данного материала является изложение методов и
фрагментов кода, позволяющих для заданной платформы "с точностью до бита"
определить, как используется память, которую BIOS "утаил" от операционной
системы. Поэтому, при наличии читательского интереса, автор планирует
продолжение. Задача осложняется тем, что для получения ответов на многие из
поставленных вопросов, потребуется анализировать содержимое системных
конфигурационных регистров, архитектура которых не определяется единым для всех
платформ стандартом. Такие регистры по-своему реализованы в каждом чипсете. К
сожалению, подробная документация доступна далеко не на все чипсеты. Поэтому,
универсальных рецептов здесь не существует. Раскрывая данную тему, автор изложил
основные принципы, используя которые, заинтересованный читатель может провести
собственное исследование, для своей конкретной платформы.

Источники информации

developer.intel.com :

1) Intel Pentium 4 Processor 660, 650, 640, and 630 and Intel Pentium 4
Processor Extreme Edition Datasheet. Document Number: 306382-001.
2) TLBs, Paging-Structure Caches, and Their Invalidation. Application Note.
Document Number 317080-001.
3) Intel 925X/925XE Express Chipset Datasheet. Document Number: 301464-003.
4) Intel I/O Controller Hub 6 (ICH6) Family Datasheet. Document Number
301473-001.
5) Intel 955X Express Chipset Datasheet. Document Number 306828-001.
6) Intel I/O Controller Hub 7 (ICH7) Family Datasheet. Document Number
307013-002.
7) AGP V3.0 Interface Specification (без номера).

Электронные документы, доступные на сайте
developer.amd.com :

8) AMD Functional Data Sheet, 754 Pin Package. Publication # 31410.
9) AMD Functional Data Sheet, 939 Pin Package. Publication # 31411.
10) AMD Functional Data Sheet, 940 Pin Package. Publication # 31412.

Электронные документы, доступные на сайте
pcisig.com :

Документы , на сайте pcisig.com доступны только для членов PCI
Special Interest Group. Воспользовавшись поисковыми системами, можно найти
данные документы для свободной загрузки.

11) PCI BIOS Specification. Revision 2.1.
12) PCI Local Bus Specification. Revision 3.0.
13) PCI-to-PCI Bridge Architecture Specification. Revision 1.1.

Электронные документы, доступные на сайте
acpi.info :

14) Advanced Configuration and Power Interface Specification. Hewlett-Packard
Corporation, Intel Corporation, Microsoft Corporation, Phoenix Technologies
Ltd., Toshiba Corporation. Revision 3.0.:

Книги:

15) В.Л. Григорьев. Микропроцессор i486. Архитектура и программирование.
Москва ТОО "ГРАНАЛ" 1993.
16) Ю.М. Казаринов, В.Н. Номоконов, Г.С. Подклетнов, Ф.В. Филиппов.
Микропроцессорный комплект К1810. Структура, программирование, применение.
Справочная книга. Москва "Высшая школа" 1990.
17) М. Гук. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. Санкт-Петербург,
издательство "Питер" 2006.