Memory scrambler в БИОСе что это?

В поисках пропавшей памяти

Memory scrambler в БИОСе что это?

Часто случается так, что операционной системе доступно меньше памяти, чем физически установлено. Эта проблема с завидным постоянством пре­сле­ду­ет пользователей пер­со­наль­ных платформ от первых компьютеров IBM PC до сов­ре­мен­ных 64-битных систем.

Стремление к сокращению сро­ков и стоимости разработки заставляет сис­темных архитек­то­ров жить одним днем. Так рождаются механизмы ад­ре­са­ции памяти, оптимизиро­ван­ные под требования сегодняшнего дня, но прак­тически не­при­годные к масштабированию.

В итоге, требование уве­ли­че­ния объема адресуемой памяти при­во­дит к не­об­хо­ди­мос­ти все переделывать.

В конкурентной борьбе между истинными инженерными шедеврами и ве­ща­ми, «за­то­чен­ны­ми» под несовершенный мир, обычно выигрывают вторые, типичными представителями ко­то­рых являются архитектура x86 и платформа PC.

16-битные системы или как зародилась проблема

Процессор Intel 8088, на основе которого были построены первые IBM PC, используя механизм сегментации, гене­ри­ро­вал 20-битный адрес. Таким образом, размер адресного пространства был равен 1 Мегабайт или (2 в степени 20) байт.

Из них 640 Килобайт использовалось для оперативной памяти, остальные 384 Килобайта для адресации видео памяти, системного BIOS, модулей расширения BIOS и других ресурсов. Огромное количество про­грам­мно­го обеспечения, написанного под операционную систему MS-DOS, использовало 20-битную адресацию.

Поэтому не удивительно, что таким программам, при запуске на современных платформах, доступно только 640 Килобайт нижней памяти.

32-битные системы или как повторилась проблема

32-битные процессоры, эра которых началась с Intel 80386, способны адресовать 4 Гигабайта или (2 в степени 32) байт памяти.

Как и в случае IBM PC, в адресном пространстве персональной платформы должна быть размещена не только оперативная память, но и ряд других ресурсов, суммарный размер которых, в зависимости от кон­фи­гу­ра­ции может составлять 128-768 Мегабайт.

Список этих ресурсов можно увидеть, воспользовавшись, например, дис­пет­чером устройств Microsoft Windows. Именно поэтому, установив 4 Гигабайта и более оперативной памяти, мы увидим, что операционной системе доступно около 3.2 – 3.8 Гигабайт.

Читайте также  Как сделать загрузочную флешку для БИОСа?

64-битные системы и как их оптимизировать

Рассмотрим современную платформу (например Asrock Z77, описанную на сайте upweek.ru), на которой 64-битный процессор теоретически способен обслуживать адресное пространство размером (два в степени 64) байт.

Это гигантский размер, поэтому систем, адресующих такое количество памяти, не существует. Реальная разрядность физического адреса зависит от модели процессора.

Например, для большинства про­цес­со­ров Intel это 36 бит, что теоретически позволяет адресовать (2 в степени 36) байт или 64 Гигабайта памяти.

Для того, чтобы теория стала практикой, требуется поддержка и со стороны системной логики. В модельном ряду чипсетов Intel для персональных платформ такая поддержка впервые появилась в серии 955.

Северный мост Intel 82955X принимает от процессора 36-битный адрес и обеспечивает адресное пространство 64 Гигабайт. Максимальный объем оперативной памяти для данного чипсета – только 8 Гигабайт, это обусловлено архитектурой контроллера памяти. Это еще не все. Требуется 64-битная операционная система. Для 32-битной ОС, память, расположенная выше отметки 4 Гигабайта будет недоступна.

Существуют технологии, позволяющие 32-битному процессору получить  доступ к памяти размером более 4 GB. Одна из таких технологий – PAE или Physical Address Extension. Но данный аспект не является предметом нашего рассмотрения.

Итак, сформулируем алгоритм. Обнаружив несоответствие в размерах установленной и доступной памяти, полезно получить ответы на следующие вопросы:

  1. Является ли процессор 64-битным?
  2. Поддерживает ли чипсет разрядность адреса более 32 бит.
  3. Является ли операционная система 64-битной?
  4. Включена ли опция Memory Relocation (или Memory Remap) в настройках BIOS Setup?

Практикум для хакеров

Следуя традиции нашей тестовой лаборатории, изучим вопрос на уровне анализа содержимого регистров чипсета. Эксперименты будем проводить с платформой Gigabyte GA-965GM-S2, на которую установлено 4GB оперативной памяти. Нам потребуется документ: Intel 965 Express Chipset Family Datasheet. July 2006. DN: 313053-002.

К рассматриваемому вопросу имеют отношения два регистра, входящие в состав северного моста системной логики:

TOLUD (Top Of Low Usable DRAM), определяет верхнюю границу оперативной памяти, расположенной в пределах нижних четырех гигабайт адресного пространства. См. пункт 5.1.34 документа.

TOUUD

Источник: https://composter.com.ua/content/v-poiskah-propavshey-pamyati-2013-06-27

Memory Remap Feature

Memory scrambler в БИОСе что это?

Другие идентичные по назначению опции: Memory Hole Remapping, H/W DRAM Over 4GB Remapping, Hardware Memory Hole.

Читайте также  Непрерывный сигнал БИОСа при включении

Опция Memory remap feature (Функция перераспределения памяти) предназначена для настройки параметров оперативной памяти в компьютерах, общий объем ОЗУ которых составляет более 4 ГБ. Опция имеет всего два варианта значений ­– Enabled (Включено) и Disabled (Выключено).

статьи

  • Принцип работы
  • Стоит ли включать?

Принцип работы

Возможно, многие пользователи сталкивались с такой ситуацией, когда в компьютере установлено 4 или более гигабайт оперативной памяти, однако на самом деле пользователю доступен гораздо меньший объем памяти – чуть более 3 ГБ. Эта особенность имеет историческое происхождение и связана с принципом распределения адресов памяти в компьютерах архитектуры x86.

Все дело в том, что адресное пространство 4-го гигабайта ОЗУ традиционно было принято отводить под нужды плат расширения.

Естественно, что в первые годы существования IBM-совместимых персональных компьютеров, когда объем оперативной памяти измерялся сотнями килобайт или считанными мегабайтами, мало кто задумывался о том, что оперативная память когда-нибудь достигнет объема в 4 ГБ и более. Особо значительный кусок адресного пространства ОЗУ съедается платами видеоадаптеров AGP и PCI-E.

Таким образом, операционной системе компьютера, на котором установлено 4 и более гигабайта памяти, остается лишь использовать ОЗУ с адресами меньшими, чем адресное пространство, занимаемое всеми платами расширения. Как правило, этот объем составляет от 3 до 3,5 ГБ.

Для того, чтобы исправить данную неприятную особенность и дать персональному компьютеру возможность задействовать всю имеющуюся в его распоряжении оперативную память, и предназначена опция Memory remap feature. После ее включения операционная система будет в состоянии использовать всю оперативную память, установленную в компьютере. Данную опцию в BIOS можно обычно найти в разделах Chipset Settings или NorthBridge Settings.

Также эта опция на разных материнских платах может носить следующие названия:

  • DRAM Over 4G Remapping
  • H/W DRAM Over 4GB Remapping
  • H/W Memory Hole Remapping
  • Hardware Memory Hole
  • Memory Hole Remapping
  • Memory Remapping Feature

Опция позволяет перенести блоки адресов, использующихся платами расширения в  адресное пространство за пределами 4 ГБ. Это позволяет операционной системе компьютера, в котором установлено более 4 гигабайт ОЗУ, использовать для прикладных программ все доступное ОЗУ. В противном случае операционной системе будет доступно всего лишь чуть более 3 ГБ ОЗУ.

Читайте также  Программатор для прошивки БИОСа материнской ноутбуков

Для работы опции Memory remap feature необходима ее поддержка со стороны операционной системы. Опцию поддерживают далеко не все современные операционные системы, а лишь их 64-разрядные версии.

Также есть возможность использовать описываемую функцию и в тех 32-разрядных версиях операционных систем, которые  поддерживают встроенную в современные процессоры систему физической адресации памяти PAE (Physical Address Extension). В семействе ОС Windows систему адресации PAE поддерживают серверные ОС, а также клиентские версии ОС, начиная с Windows XP SP2.

Однако стоит иметь в виду, что существует ограничение маркетингового характера, которое не позволяет XP работать с памятью более 4 ГБ. Также режим PAE поддерживают и многие ОС семейств Linux, Mac OS, Free BSD и Solaris.

Стоит ли включать?

Ответ на это вопрос зависит от того, какая операционная система установлена на вашем компьютере.

В том случае, если у вас стоит операционная система, поддерживающая опцию, например, 64-разрядная ОС семейства Windows, или 32-разрядная ОС, поддерживающая технологию PAE, то вам необходимо уточнить объем оперативной памяти вашего компьютера. Если у вас установлено 4 или более гигабайта ОЗУ, то опцию необходимо включить, иначе ваша операционная система не сможет получить доступ к ОЗУ за пределами 3 ГБ.

Если у вас есть требуемая ОС, но установлено менее 4 ГБ ОЗУ, то следует иметь в виду, что включение опции  может привести к проблемам с работой карт расширения, прежде всего, графических ускорителей, а также к возможным зависаниям персонального компьютера. Поэтому в этом случае опцию лучше всего выключить.

Опцию необходимо выключить также в том случае, если ваш компьютер обладает 4 ГБ ОЗУ и на нем одновременно установлена 32-разрядная ОС Windows, не поддерживающая систему адресации PAE. В подобном случае операционная система будет видеть не более 2 ГБ ОЗУ.

Также имеются сведения о том, что включенная опция может приводить к ошибкам на компьютерах с некоторыми ранними версиями процессоров Athlon 64. Если вы являетесь обладателем компьютера, на котором установлен подобный процессор, то эту опцию тоже лучше всего выключить.

Источник: https://biosgid.ru/parametry-bios-setup/parametry-chipseta/memory-remap-feature.html