Аппаратное обеспечение персонального компьютера

Спецификация XMS

Спецификация XMS содержит описание программного интерфейса драйвера HIMEM.SYS и рекомендации по использованию области памяти HMA.

Проверка подключения драйвера

Первое, что должна сделать программа, которая собирается вызывать драйвер HIMEM.SYS - проверить, был ли установлен этот драйвер при загрузке операционной системы.

Для этого надо загрузить в регистр AX значение 4300h и вызвать прерывание INT 2Fh. Если после этого регистр AL будет содержать значение 80h, драйвер установлен, в противном случае - нет.

Приведем фрагмент программы, проверяющей подключение драйвера:

	; Проверяем, установлен ли драйвер HIMEM.SYS
	  mov   ax, 4300h
	  int   2fh
	  cmp   al, 80h
	
	; Если драйвер установлен, выполняем переход
	  je    HMM_installed

Получение адреса управляющей программы

Для вызова драйвера программа должна получить адрес специальной управляющей программы, которая выполняет все функции по обслуживанию расширенной памяти и области HMA.

Этот адрес можно получить, если загрузить в регистр AX значение 4310h и вызвать прерывание INT 2Fh. Прерывание возвратит сегментный адрес управляющей программы в регистре ES, смещение - в регистре BX:

	; Получаем адрес управляющей функции драйвера
	  mov   ax, 4310h
	  int   2fh
	  mov   word ptr cs:[HMMEntry][0], bx
	  mov   word ptr cs:[HMMEntry][2], es

В дальнейшем полученный адрес используется для выполнения функций по обслуживанию расширенной памяти. Перед вызовом управляющей программы код требуемой функции должен быть загружен в регистр AH:

	; Получаем номер версии драйвера HIMEM.SYS
	  mov   ax,0
	  call  [HMMEntry]

Программы, которые обращаются к управляющей функции, должны перед вызовом функции иметь размер стека не менее 256 байт.

Описание функций драйвера HIMEM.SYS

Все функции драйвера HIMEM.SYS могут быть разделены на следующие пять групп:

·          функции получения информации о драйвере (0h);

·          функции управления областью HMA (1h...2h);

·          функции управления линией A20 (3h...7h);

·          функции управления расширенной памятью (8h...Fh);

·          функции управления блоками UMB (10h...11h).

Приведем подробное описание этих функций в соответствии со спецификацией XMS версии 2.0.

Получить версию XMS

Функция возвращает номера версии и модификации XMS в двоично-десятичном (BCD) формате. Например, если AX=0250h, это означает, что драйвер соответствует спецификации XMS версии 2.50. Дополнительно функция позволяет проверить наличие в системе области HMA.

Запросить область HMA

С помощью этой функции программа может зарезервировать для себя область HMA. Задаваемый в регистре DX размер памяти сравнивается с указанным в параметре драйвера /HMAMIN=. Область HMA распределяется запросившей программе только в том случае, если запрошенный в регистре DX размер больше или равен указанному в параметре /HMAMIN. Такой механизм позволяет ограничить использование области HMA только теми программами, которые используют ее наилучшим образом.

Поясним это на примере. Пусть при инициализации операционной системы из файла AUTOEXEC.BAT запускаются две программы. Одна из них использует 10 Кбайт из области HMA и запускается первой (в регистре DX функции 01h эта программа указывает значение 10240). Вторая запускаемая программа использует 40 Кбайт и запускается после первой. Очевидно, что вторая программа использует область HMA более эффективно. Но так как область HMA уже распределена первой программе, вторая программа не сможет получить ее для себя.

Задавая параметр /HMAMIN =40, мы запретим распределение области HMA тем программам, которые используют в ней меньше 40 Кбайт. Теперь первая программа не получит доступ к области HMA, даже если она будет запускаться до второй, использующей 40 Кбайт памяти из области HMA.

Освободить область HMA

Программы, которые запрашивали область HMA, должны освобождать ее после использования при помощи этой функции. При этом данные, которые находились в этой области, будут потеряны.

После того, как программа освободила область HMA, эта область становится доступной другим программам.

Глобальное открывание линии A20

Эта функция предназначена для тех программ, которые будут использовать область HMA. Она разрешает работу заблокированной по умолчанию 21 адресной линии процессора. Перед возвратом управления системе программа должна закрыть линию A20 с помощью функции 04h.

Следует отметить, что для многих типов системных плат переключение линии A20 - достаточно медленная операция.

Глобальное закрывание линии A20

Функция предназначена для тех программ, которые используют область HMA. Она должна выполняться перед завершением работы такой программы.

Локальное открывание линии A20

Эта функция предназначена только для тех программ, которые непосредственно управляют расширенной памятью. Перед завершением работы программа должна закрыть линию A20 при помощи функции 06h.

Локальное закрывание линии A20

Функция отменяет разрешение линии A20, запрошенное предыдущей функцией. Она предназначена только для тех программ, которые непосредственно управляют расширенной памятью.

Определение состояния линии A20

Функция выполняет попытку адресоваться за границу 1 Мбайт памяти и проверяет, не происходит ли при этом обращение в начало памяти (то есть "свертка памяти").

Определение размера свободной расширенной памяти

При определении размера свободной расширенной памяти в возвращаемое значение не включается 64 Кбайт области HMA, даже если эта область не используется программами.

Получить блок EMB

Функция заказывает блок EMB из пула свободной расширенной памяти. При успешном выполнении запроса функция возвращает идентификатор полученного блока, который должен использоваться программой для выполнения всех операций с блоком EMB. Если блок EMB программе больше не нужен, она должна освободить его с помощью функции 0Ah.

Количество блоков EMB, которое может быть заказано, определяется в командной строке драйвера HIMEM.SYS параметром /NUMHANDLES=. Значение по умолчанию - 32, максимальное значение - 128.

Освободить блок EMB

Функция освобождает блок EMB, заказанный предыдущей функцией. При этом все данные, находившиеся в блоке, будут потеряны.

Копирование блоков EMB

Формат управляющей структуры представлен ниже:

	ExtMemMoveStruct  struc
	  Length         dd ?    ; количество пересылаемых байт
	  SourceHandle   dw ?    ; индекс исходного блока
	  SourceOffset   dd ?    ; смещение в исходном блоке
	  DestHandle     dw ?    ; индекс блока-назначения
	  DestOffset     dd ?    ; смещение в блоке-назначении
	ExtMemMoveStruct  ends

Эта функция выполняет основную операцию с блоками EMB - копирование данных. Данные могут пересылаться между обычной памятью и блоками EMB, между различными блоками EMB и даже внутри обычной памяти.

Поле Length управляющей структуры указывает количество пересылаемых байт данных. Это количество должно быть четным.

Поля SourceHandle и DestHandle указывают, соответственно, идентификаторы исходного блока EMB и блока, в который выполняется копирование. Если в качестве идентификатора задано значение 0000h, это означает, что в качестве источника или приемника данных используется обычная память.

Поля SourceOffset и DestOffset указывают 32-разрядное смещение в блоке EMB или адрес в обычной памяти. В последнем случае этот адрес имеет стандартный формат [сегмент:смещение].

Функция копирования сама управляет линией A20, восстанавливая ее состояние после выполнения копирования. Поэтому программе не требуется управлять линией A20.

Во время выполнения копирования разрешены прерывания.

Блокирование EMB

Функция блокирует EMB и возвращает его базовый адрес как линейный 32-разрядный адрес. Для заблокированного EMB невозможно выполнить операцию копирования. Полученный линейный адрес действителен только для заблокированного EMB.

Разблокирование EMB

Функция разблокирует EMB, заблокированный при вызове предыдущей функции. Полученный от нее линейный адрес становится недействительным.

Получить информацию об идентификаторе блока EMB

Эта функция используется для получения различной информации об используемых блоках EMB. Линейный адрес блока может быть получен с помощью фунции 0Ch.

Изменить размер EMB

Функция изменяет размер незаблокированного EMB. Если размер блока уменьшается, данные в старших адресах блока будут потеряны.

Запросить область UMB

Эта функция позволяет программе получить дступ к блокам UMB, лежащих в пределах первого мегабайта адресного пространства. Для использования этих блоков не требуется управлять линией A20.

Если вам надо определить размер доступной области UMB, задайте при вызове этой функции DX=0FFFFh.

Освободить область UMB

После освобождения блока EMB данные, которые там находились, будут потеряны.

Коды ошибок

Приведем таблицу кодов ошибок, возвращаемых функциями в регистре BL: