home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ BBS in a Box 15 / BBS in a box XV-1.iso / Files / Educ / Computer / Mac Memory Guide 6th Ed.sit / Mac Memory Guide 6th Edition.rsrc / TEXT_132.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1994-07-29  |  16.1 KB  |  112 lines

  1.  
  2. 32‚ÄìBit Addressing
  3.  
  4. 32‚Äìbit addressing is a feature of System 7 that increases the amount of application memory you can address (use). You can add it to System 6 by installing OPTIMA. It is not related to 32‚Äìbit Quick Draw, 32‚Äìbit color, or how many colors can show on your screen or video image.
  5.  
  6. An address is a unique serial number which specifies the location of each byte of information in application memory. Every Modular Mac since the Mac II has been built with hardware that can use 32 bits (a binary number 32 digits long, such as 11010010010100100101001010111011) for addresses but, until recently, only the first 24 bits have been used by the operating system. This ‚Äú24‚Äìbit mode‚Äù limited the Mac to using a maximum of 16MB of addressable memory, of which the lower 8MB was assigned to application memory, and the upper 8MB was assigned to NuBus cards, ROMs, and various other devices (see ‚ÄúHistory of Macintosh Memory‚Äù).
  7.  
  8. When 32‚Äìbit addressing is turned on, all 32 digits are used for address information, meaning that up to 4 billion locations (4 gigabytes) can be uniquely identified. This totally eliminates the 8 megabyte limit. 
  9.  
  10. There are still some hardware limitations in the SIMM socket design, so ‚Äúonly‚Äù 128 megabytes of physical memory (eight 16MB SIMMs) can be installed on a standard Modular Mac and up to 256MB on a Quadra 900 or 950. That is the maximum physical RAM you can use as application memory under 32‚Äìbit addressing. And, because of memory fragmentation (see ‚ÄúMemory Fragmentation‚Äù) only the first quarter of the memory map, that is one gigabyte (1024 megabytes), can be used for extended memory.
  11.  
  12. Still, for most people, 128MB of physical RAM, extensible to as much as 1024MB of extended memory is plenty. The easiest way to get this if you use a Classic II, LC, LC II, IIci, IIsi, IIvx, IIfx, or a Quadra is to run System 7 with 32‚Äìbit addressing turned On. To find out if 32‚Äìbit addressing is available, look in the Memory control panel. 
  13.  
  14. If you have an early Modular Mac (II, IIx, IIcx, or SE/30) running System 7, just install MODE32 and you can do exactly the same thing. System 6 users of all Modular Mac systems (except Quadras) can get 32‚Äìbit mode by installing Connectix OPTIMA. OPTIMA is not compatible with MultiFinder, so only Finder may be used. 
  15.  
  16. 32‚Äìbit addressing is not available on the Mac Plus, SE, or Classic, but Compact Virtual 3.0 supports 16MB of physical or virtual memory if a 68030 accelerator is installed (see ‚ÄúMore than 4MB on Compact Macs‚Äù). 
  17.  
  18. There is no 32‚Äìbit addressing or other high memory solution for the Portable or PowerBook 100. Although the PowerBook 140/145 and 170 can use 32‚Äìbit addressing mode, there is little point since total installed RAM is limited physically to 8MB (see ‚ÄúUsing More Than 4MB on Compact Macintoshes‚Äù). The PowerBook 160, 180 and Duos can benefit from 32‚Äìbit addressing mode.
  19.  
  20. 32‚Äìbit addressing is limited on the Classic II, LC, and LC II to 10MB by the ROMs in these systems. So, for example, if you put two 4MB SIMMs into a Classic II you have a total of 12MB(including the built‚Äìin 4MB). But you can only use 10MB, even in 32‚Äìbit addressing mode because of the ROMs. Sometimes 32‚Äìbit addressing cannot be used because an application, extension, control panel or software built into some peripheral device is not compatible with this mode. Then, 24‚Äìbit addressing must be used. (See next section.)
  21.  
  22. 32‚Äìbit addressing is imperceptibly faster than 24‚Äìbit addressing. The only significant speed improvement comes if it enables you to eliminate I/O bottlenecks by enabling you to add more memory (see ‚ÄúBenefits of Adding Memory‚Äù).
  23.  
  24. 24‚ÄìBit Addressing
  25.  
  26. As we mentioned above, the disadvantage of 32‚Äìbit addressing is that not all applications, extensions, and other software are compatible with this mode. The alternative is to stay in the much more compatible 24‚Äìbit mode and enhance it with MAXIMA. 24‚Äìbit mode is the standard addressing mode of System 6 and is also what you get under System 7 when 32‚Äìbit addressing is off, or is not available. In standard 24‚Äìbit mode only 8MB out of the total available 16MB is normally able to be used as application memory on a Modular Mac.
  27.  
  28. MAXIMA extends 24‚Äìbit addressing by adding some of the upper 8MB into application memory, while still using 24 digit long addresses. It gets most of this extra memory by using addresses originally allocated for six NuBus cards (which are rarely all used, and on many systems cannot all be used anyway.) On Macs using only one NuBus card (or on‚Äìboard video), MAXIMA extends addressing in 24‚Äìbit mode to 14MB and turns the rest into a protected, non‚Äìvolatile RAM Disk (see ‚ÄúRAM Caches, Disks, and Drives‚Äù). 
  29.  
  30. For each additional NuBus card installed, MAXIMA creates one less megabyte of extended memory. Connectix Virtual and System 7 VM use similar techniques to extend virtual memory in 24‚Äìbit mode, and lose the capability to create memory if multiple NuBus cards are installed.
  31.  
  32. System 6 users are always in 24‚Äìbit mode unless Connectix OPTIMA is installed. If you don‚Äôt use OPTIMA, MAXIMA is required for high RAM configurations under System 6.
  33.  
  34. Note that any of the 24‚Äìbit memory over eight megabytes on a Modular Mac will be fragmented (see ‚ÄúMemory Fragmentation‚Äù), with the result that no single application can use all 14 megabytes under MultiFinder. In 32‚Äìbit mode, all of the memory up to one gigabyte is contiguous so that each application can access all the application memory. 
  35.  
  36. Memory Fragmentation
  37.  
  38. Memory pre‚Äìfragmentation and fragmentation can limit the size of the largest application you can open. This can be an amount significantly below total application memory. Pre‚Äìfragmentation is an issue only in 24‚Äìbit mode on modular Macs using more than 8MB of application memory or Compact Macs using more than 4MB of application memory. Fragmentation occurs in both 24 and 32‚Äìbit modes in all Macs.
  39.  
  40. In 24‚Äìbit mode, the extended memory created by VM, Virtual or MAXIMA is pre‚Äìfragmented at the 8 megabyte point on Modular Macs by the ROMs. (In 32‚Äìbit mode the fragmentation occurs at 1024MB, one gigabyte, and so, practically speaking is not an issue.) Similar pre‚Äìfragmentation occurs on the Plus, SE and Classic at the 4MB level. 
  41.  
  42. Pre‚Äìfragmentation can limit the size of the largest single application you can run using MultiFinder. You might have 14MB of application memory but not be able to open a single 8MB file. System 7 and System 6 MultiFinder can not assign a fragmented block of memory to any one program. This means that while running in 24‚Äìbit mode the largest zone for any one application is slightly less than 8 megabytes. The Largest Unused Block of memory is shown in the ‚ÄúAbout this Macintosh‚Äù (System 7) or ‚ÄúAbout the Finder‚Äù (System 6) window.
  43.  
  44. If you run an application under System 6 in Finder, then all of the memory in the machine (up to 14 megabytes minus the size of the System) will be given to that application. Even then, the available memory is pre‚Äìfragmented and some limitations still apply. For example, you can have a 6 megabyte picture buffer, and a 6 megabyte ‚ÄúUndo‚Äù buffer but, with many applications, you can‚Äôt have a single 12 megabyte picture.
  45.  
  46. NuBus cards can further pre‚Äìfragment memory, but you can arrange your slot cards to minimize the effect. On a Mac II, IIx, IIcx, IIfx or Quadra 700, you should put the cards away from the power supply. On the IIci and Quadra 900/950, put the cards towards the power supply.
  47.  
  48. The memory map of the Compact Macs is even more pre‚Äìfragmented, with a largest unfragmented block of about 4MB out of the total 16MB. This means that you might have 16MB of physical RAM in a Compact Mac equipped to handle 4MB SIMMs and still not be able to open any one application larger than 4MB. Compact Virtual 3.0 overcomes this, however, creating an unfragmented block of as much as 12MB.
  49.  
  50. In addition to the pre‚Äìfragmentation of memory by the ROMs, NuBus cards, and various hardware components of the Mac, memory can be further fragmented when applications are opened and then closed. The best way to show this is with an example. Consider a Mac IIci in 24‚Äìbit mode, running 12MB of application memory using Virtual. There will be two blocks of memory, low and high memory, pre‚Äìfragmented by the ROMs just above the 8MB level. In low memory, the System will always load at the bottom, occupying the lowest, let‚Äôs say, 2MB. So, low memory will have a block of memory of 8 minus 2 or about 6MB. In high memory the ROMs will take up the lowest 512K (just above 8MB) so it will have the space from 8.5MB to 12MB, a total of 3.5MB. The Largest Unused Block displayed under ‚ÄúAbout This Macintosh...‚Äù will be 6MB.
  51.  
  52. When you open a new application, the System will always try to put it into the highest memory location that can hold it. So, if you open a 2.5MB application, it will go into the top of high memory. The Largest Unused Block will still be 6MB because this largest block was in low memory, which was unaffected.
  53.  
  54. Now, if you open a second application, say one that takes 3.5MB, there won‚Äôt be enough room for it in high memory (which only has 1MB free now) and it will load into the top of low memory, just below the ROMs. Then the Largest Unused Block will be 6 minus 3.5 equals 2.5MB. If you now open a third, 2MB application it will go into low memory below the second one (again because it can‚Äôt fit into high memory). Now high memory has more contiguous free space (1MB) than low memory (.5MB) so the Largest Unused Block will be 1MB.
  55.  
  56. If you then close the second (3.5MB) application you launched, you will fragment memory. Instead of the original two blocks, you will have three blocks of free memory: the low memory below the 2MB application (0.5MB), the low memory above the 2MB application (3.5MB) and the space left in high memory (1MB). Sometimes, after you have used your Mac for a while, memory becomes sufficiently fragmented because of Opening and Closing applications that you may need to close everything and start again.
  57.  
  58. Because memory is allocated this way, the size and number of applications you can open can be affected by the order in which you open them. So, if you plan to open several applications that will use up most of your memory, it‚Äôs often a good practice to start by opening the ones that will most nearly fill high memory. You thereby make the most out of your available memory.
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.  
  71.  
  72.  
  73.  
  74.  
  75.  
  76.  
  77.  
  78.  
  79.  
  80.  
  81.  
  82.  
  83.  
  84.  
  85.  
  86.  
  87. History of 32-Bit Addressing
  88.  
  89. The amount of RAM that can be ‚Äúaddressed‚Äù (used) as application memory on your system is limited by the total number of different memory addresses (locations) that the Macintosh can identify, each with a unique serial number. This identification is performed by sending 1‚Äôs and 0‚Äôs down a parallel set of data lines called an address bus.
  90.  
  91. This address bus became an important limitation during the course of the evolution of the Macintosh. Apple‚Äôs Macintosh system software was first developed on the Lisa and Mac 128 computers, both of which used the Motorola 68000 microprocessor. Although the internal architecture of the machine used 32‚Äìbit address and data paths, this microprocessor only had a 24 line address bus, so no address higher than 224 (about 16 million) was accessible. The top byte (the top eight bits) out of the total of 32 was not used by the 24‚Äìbit addressing scheme. So, this 24‚Äìbit addressing mode of the Macintosh only supported 16 megabytes of internal addresses.
  92.  
  93. This 24‚Äìbit/16 megabyte limitation was accentuated by another design decision made in the early Mac architecture. Of those 16 megabytes, only the lower 4 were allocated to supporting RAM addresses, hence the ‚Äú4 megabyte barrier‚Äù familiar to users of Compact Macintoshes. The remaining upper 12 megabytes were allocated to addressing the motherboard, video monitors, ROMs, and input/output ports like SCSI and AppleTalk.
  94.  
  95. The 24‚Äìbit addressing mode did not seem like a big limitation on the earliest Macs which had only 128K of RAM. So the unused top byte was put to use by enterprising software engineers to signify various other things. For example, setting the high‚Äìorder bits of an address could help ‚Äútag‚Äù (identify) that memory as being temporarily non‚Äìrelocatable. Thus the hexadecimal address $80001234 represents the same memory location as $00001234, but is just tagged differently. This convention was assumed throughout the operating system, the ROM code, and by the applications which were developed to run on the Mac. And, as you will see, this led to later problems.
  96.  
  97. Eventually, the 4 megabyte barrier started to become a significant limitation and Apple began to convert the Macintosh hardware, software, and firmware (ROMs) to the 32‚Äìbit mode. For the foreseeable future, the internal limitations of RAM addressing would cease to exist. (Unfortunately this memory is also fragmented‚Äìat the one gigabyte level. As a result, ‚Äúonly‚Äù one gigabyte of application memory can be accessed under System 7‚Äôs 32‚Äìbit mode. Since, historically, upper level Mac memory needs have doubled every year this should become an issue sometime around 1998!) 
  98.  
  99. The first step of this conversion program was to incorporate a new microprocessor. With the introduction of the Motorola 68020‚Äìbased Mac II (and the later 68030‚Äìbased systems), the Macintosh CPU graduated to a 32‚Äìbit address bus. The hardware was able to make all 32‚Äìbits of each address significant. 
  100.  
  101. The 68020 (and later the 68030 and 68040) Macs also featured an improved 24‚Äìbit mode. The ROM addresses occur at 8 megabytes (instead of 4 on the earlier Macs) so these new modular Macs could immediately support up to 8 megabytes of RAM.
  102.  
  103. Virtual and MAXIMA became the first products to cross the 24‚Äìbit mode 8 megabyte barrier by collecting unused space in the upper 8MB and allowing the system to use it in the same way as the original lower 8MB of application RAM. Modular Macs with one NuBus card running a video monitor were able to address up to 14 megabytes of application memory using this approach. 
  104.  
  105. Now the software became a problem. Some of the high‚Äìorder address bits had been set for non‚Äìaddress purposes, so whenever the hardware used those particular ‚Äútagged‚Äù addresses the program would fetch information from an incorrect location; i.e. although the hardware was now 32‚Äìbit clean, the system, the embedded code in the ROMs, and much of the application software was not. At this point Apple started to clean up their system software and ROM designs, and tried to impress upon third party developers the importance of following Apple guidelines, so the software everyone wrote would work in a full‚Äìtime 32‚Äìbit clean environment when the ROMs and System were ready.
  106.  
  107. The second step of the conversion program was the new ‚Äú32‚Äìbit clean‚Äù ROM designs which were incorporated in the Classic II, LC, LC II, IIci, IIsi, IIvx, IIfx, Quadras, Performas and PowerBooks (except the PowerBook 100). These were first released in 1989 and are capable of accepting full 32‚Äìbit addresses. Systems equipped with these ROMs can run in 32‚Äìbit mode under System 7 and later systems, provided that the applications and extensions are 32‚Äìbit clean. The function of MODE32 is to make this 32‚Äìbit mode available for users of Mac II family computers released before the 32‚Äìbit clean ROMs were introduced, that is the SE/30, II, IIx, and IIcx. MODE32 contains software that makes these ROMs 32‚Äìbit clean.
  108.  
  109. Apple‚Äôs third step was to convert the operating system itself to run in this mode, a feature which is provided as the 32‚Äìbit mode option in System 7. In 1994 Apple started shipping Macintosh systems that had only 32-bit addressing as an option, and 24-bit addressing will soon be a relic of computer lore.
  110.  
  111. The last step in moving to 32‚Äìbit mode involves the application software. Only ‚Äú32‚Äìbit clean‚Äù applications can be used in 32‚Äìbit mode‚Äìall others will cause a system crash. Apple made 32‚Äìbit mode optional in System 7 because some applications were incompatible with 32‚Äìbit mode. Today, there is still some old software in use that crashes in 32-bit mode. When you want to run applications and/or extensions that are not 32‚Äìbit clean, you must switch your system to the 24‚Äìbit mode.
  112.