XMS ドライバ

そもそも XMS とは

XMS とは Exteneded Memory Specification の略称であり、MS-DOS 上でメモリを扱う規格のひとつです。

そもそも、Intel 8086 CPU はセグメント方式によるメモリ管理の制約により、1 MB ほどの領域しか扱うことができませんでした。 この領域には VRAM や BIOS のコードも配置されており、一般に利用可能なメモリ領域は 640 kB でした (この領域をコンベンショナルメモリといいます)。 MS-DOS の本体や各種デバイスドライバ、更には FEP などをこの領域に配置していたのではメモリ不足でアプリケーションを実行できなくなってしまいます。 そのため、コンベンショナルメモリ以外の領域にそれらを配置してやる必要がありました。 XMS は i386 以降の CPU で利用可能な 1 MB 以降のメモリを扱うものです。

XMS は HMA、EMB、UMB の領域からなります。

HMA

High Memory Area の略称であり、0FFFF:0010 (100000H) から 0FFFF:0FFFF (10FFEFH) のメモリ領域を指します。

この領域はリアルモードでアクセス可能な 1 MiB 以上の領域です。 しかし、アドレスのセグメント部は 0FFFFH に固定されており、複数のプログラムでこの領域を利用するには不都合です。 通常は CONFIG.SYS に記述される DOS=HIGH の設定によって MS-DOS の本体が常駐します。

EMB

Extended Memory Block の略称であり、10FFF0H 以降のメモリ領域を指します。

XMS ドライバを利用してコンベンショナルメモリとの間でデータを転送し合うことができます。

UMB

Upper Memory Block の略称であり、0A0000H や 0C0000H から 0FFFFFH の VRAM や BIOS などが利用しているメモリ領域を指します。

この領域の未使用域を RAM として利用できます。 CONFIG.SYS に記述される DOS=HIGH,UMB の設定によって UMB を利用可能にすると、DEVICEHIGH コマンドや INSTALLHIGH コマンドによってデバイスドライバや常駐プログラムを UMB に組み込めるようになります。 COMMAND.COM の内部コマンド LOADHIGH (LH) を利用することでも UMB を利用できます。

利用開始手続き

まず MS-DOS のファンクションコール INT 2Fh を利用して XMS ドライバの有無とコール先を取得します。

XMS ドライバの機能を利用するには、ここで得られる値 XMS_CALL を CALL far します。

CHK_XMSDRV:
    MOV AX,4300h
    INT 2Fh
    CMP AL,80h
    JZ  CHK_XMSDRV_OK
    STC
    RET
CHK_XMSDRV_OK:
    MOV AX,4310h
    INT 2Fh
    MOV [XMS_CALL+0],BX
    MOV [XMS_CALL+2],ES
    CLC
    RET
XMS_CALL:
    DW  ?,?

XMS バージョンの取得

利用可能な機能を確認するためにバージョン情報を確認する必要があります。

HMA の要求

HMA を利用するには A20 ラインがグローバルに有効にされている必要があります。

HMA の解放

A20 ラインのグローバルな有効化

A20 ラインのグローバルな無効化

A20 ラインのローカルな有効化

A20 ラインのローカルな無効化

A20 ラインの状態を取得

EMB の空き容量を取得

EMB の割り当て

EMB を利用するには A20 ラインがローカルに有効にされている必要があります。

EMB の解放

EMB のコピー

偶数番地→偶数番地 (偶数バイト) だと高速に処理されるかもしれません。 x386 以降では四倍数番地→四倍数番地だと高速に処理されるかもしれません。

下位から上位に向かってコピーされます。 コピー元とコピー先が重複する領域にある場合は注意が必要です。

コンベンショナルメモリのハンドル番号は 0000h です。

EMB のロック

ロックできる EMB の数には限りがあります。 ロックは最小限に抑え、早めに解除してください。

EMB のアンロック

EMB の情報取得

EMB の再割り当て

再割り当て時に一時的にハンドルを確保するので余裕が必要です。 容量を減らした場合には、上位アドレスの情報が切り捨てられます。

UMB の割り当て

INT 21h のファンクションコールと混在利用してはいけません。

利用可能な最大 UMB サイズは DX=0FFFFh を指定して失敗することで求められます。

UMB の解放

参考

• アセンブラ ～MS-DOSの世界～
• Wikipedia - DOS API