Отображаемая и расширенная память – спецификации EMS и XMS

Отображаемая память EMS(Expanded Memory Specification) – программная спецификация использования дополнительной памяти DOS-программами реального режима. Спецификация LIM EMS–соглашение фирм Lotus, Intel, Microsoft на использование EMS. С помощью специальных аппаратных или программных средств любая область дополнительной памяти может быть отображена на небольшие страницы, расположенные в области UMA. В первоначальном варианте можно было использовать 4 страницы по 16 Кбайт, примыкающие друг к другу, обычно начиная с адреса D0000h (положение страниц можно менять в пределах свободных областей UMA). Обращение прикладных программ к памяти EMS осуществляется через диспетчер памяти, вызываемый по прерыванию Int 67h. Программа, нуждающаяся в дополнительной памяти, должна сначала запросить выделение области, указав ее размер в 16-килобайтных страницах. В ответ на этот запрос (если имеется свободная память) диспетчер сообщает программе номер дескриптора EMS (EMS handler), по которому программа в дальнейшем будет ссылаться на выделенную ей область при управлении отображением. Далее программа через диспетчер назначает отображение требуемой логической страницы из выделенной ей области дополнительной памяти на выбранную физическую страницу, расположенную в области UMA. После этого любые программные обращения процессора к физической странице, расположенной в пределах первого мегабайта, будут в действительности работать с логической страницей дополнительной памяти, расположенной выше первого мегабайта, причем без переключения в защищенный режим. Для работы с иной логической страницей требуется вызов диспетчера для переназначения отображения. В EMS 4.0, эмулируемой на процессорах 386+, появилась возможность увеличения числа доступных физических страниц и отображения дополнительной памяти не только на фиксированные области UMA, но и на любые области памяти.
Для поддержки EMS поначалу требовались специальные аппаратные средства. В компьютерах на процессорах 386 и выше появилась возможность программной эмуляции EMS, которую в MS-DOS 5+ выполняет драйвер EMM386.EXE.
Система EMS в основном предназначена для хранения данных – для исполняемого в данный момент программного кода она неудобна, поскольку требует программного переключения страниц через каждые 16 Кбайт. EMS используется в основном старым ПО, фирма Lotus продвигала эту спецификацию для хранения своих больших электронных таблиц. Ее используют для создания виртуальных дисков, хранения очередей заданий для печати, а также и для хранения данных и даже программного кода некоторых резидентных программ (в целях экономии стандартной памяти).
Расширенная память XMS (extended Memory Specification) – иная программная спецификация использования дополнительной памяти DOS-программами, разработанная компаниями Lotus, Intel, Microsoft и AST для компьютеров на процессорах 286 и выше. Эта спецификация позволяет программе получить в распоряжение одну или несколько областей дополнительной памяти, а также использовать область НМА. Распределением областей ведает диспетчер расширенной памяти – драйвер HIMEM.SYS. Диспетчер позволяет захватить или освободить область НМА (65 520 байт, начиная с 100000h), а также управлять вентилем линии адреса А20. Функции собственно XMS позволяют программе:

• определить размер максимального доступного блока памяти;
• захватить или освободить блок памяти;
• копировать данные из одного блока в другой, причем участники копирования могут быть блоками как стандартной, так и дополнительной памяти в любых сочетаниях;
• запереть блок памяти (запретить копирование) и отпереть его;
• изменить размер выделенного блока.

В ответ на запрос выделения области диспетчер выдает номер дескриптора блока (16-битное число XMS handler), по которому выполняются дальнейшие манипуляции с этим блоком. Размер блока может достигать 64 Мбайт. Спецификация XMS позволяет программам реального режима устраивать «склады» данных в дополнительной памяти, которая им непосредственно недоступна, копируя в нее и из нее данные доступных областей первого мегабайта памяти. Доступ к диспетчеру XMS осуществляется через прерывание Int 2Fh. Заботу о переключении в защищенный режим и обратно для получения доступа к дополнительной памяти берет на себя диспетчер. По умолчанию HIMEM.SYS позволяет использовать до 32 дескрипторов блоков, но это число можно увеличить, задав параметр /NUMHANDLES=xx в строке загрузки драйвера HIMEM.SYS.
Кроме работы с дополнительной памятью спецификация XMS определяет пару функций и для работы с блоками UMB – захватить блок требуемого размера (или определить максимально доступный блок) и освободить его.
Как видно, спецификации EMS и XMS отличаются по принципу действия: в EMS для доступа к дополнительной памяти выполняется отображение (страничная переадресация) памяти, а в XMS – копирование блоков данных. На компьютерах с процессорами 386+ эти спецификации мирно сосуществуют при использовании драйвера HIMEM.SYS, поверх которого может быть загружен и драйвер EMM386.EXE, пользующийся памятью XMS для эмуляции EMS-памяти. Память, доступная EMS и XMS, может выделяться динамически из числа дополнительной. Ключ NOEMS в строке запуска EMM386 запрещает выделение памяти под использование по спецификации EMS.

Мы поможем в написании ваших работ!