640K by mělo stačit každému: skutečně?

Obsah

1. 640K by mělo stačit každému: skutečně?

2. Maximální rozsah paměti IBM PC s mikroprocesorem 8086 či 8088

3. Adresa uložená jako dvojice segment:offset

4. Paměťový rozsah mikroprocesorů Intel 80286

5. Limit 1MB v reálném režimu – jde ale skutečně o jeden megabajt?

6. A20 Gate: hack, který byl podporován více než čtvrtstoletí

7. HMA (High Memory Area)

8. Využití větší kapacity RAM v reálném režimu

9. EMS – Expanded Memory Specification

10. XMS – Extended Memory Specification

11. Chráněný režim na mikroprocesorech 80286

12. Segmenty vs. deskriptory

13. Vliv chráněného režimu na rychlost instrukcí

14. Praktická část: základní funkce pamětí typu EMS a XMS

15. Zjištění stavu (emulace) paměti typu EMS

16. Detekce, kolik je k dispozici stránek paměti EMS

17. Detekce počtu volných stránek paměti typu EMS

18. Zjištění počtu volných paměťových bloků dostupných přes standard XMS

19. Repositář s demonstračními příklady

20. Odkazy na Internetu

1. 640K by mělo stačit každému: skutečně?

Jak již bylo napsáno v perexu, Billu Gatesovi (pro někoho se jedná o vizionáře a dokonce „otce Internetu“, pro další je to ten zlý muž v IT) se často připisuje výrok „640K ought to be enough for anybody“. Bill Gates to pravděpodobně nikdy neřekl, ovšem už samotná existence této legendy napovídá, že na hodnotě 640K bude v kontextu platformy IBM PC něco pravdivého. A skutečně, samotná platforma IBM PC pochopitelně měla mnoho problémů, ostatně jako jakákoli pokročilejší technologie, které se překonávaly jen postupně a s vynaložením velkých prostředků.

Připomeňme si, že IBM PC se začal prodávat v srpnu roku 1981, tedy před 43 lety. Z dnešního pohledu se sice jednalo o velmi málo výkonný stroj, ovšem v době vzniku IBM PC patřil tento mikropočítač v oblasti osobních mikropočítačů mezi špičku, alespoň co se týká hrubého výpočetního výkonu. Obsahoval šestnáctibitový mikroprocesor Intel 8088 (s vnější sběrnicí zúženou na osm bitů) taktovaný na 4,77 MHz. Kapacita operační paměti se pohybovala od 16 kB do 256 kB, takže se tehdy ani zdaleka nedotýkala teoretické hranice 640 kB, na kterou se narazilo sice později, ale o to tvrději.

A skutečně – o pár let později se jedním z největších problémů stalo omezení maximální velikosti operační paměti (zde nazývané konvenční paměť, conventional memory) na 640kB. Jakmile se tohoto limitu dosáhlo, začali vývojáři i tvůrci HW pracovat na tom, jak tento limit obejít.

V cestě jim přitom stálo mnoho překážek: hardwarová omezení mikroprocesoru (původně malý počet adresových vodičů), omezení instrukční sady, snaha o zpětnou kompatibilitu, omezení samotného DOSu atd. A právě cesty, které postupně vedly k dostupnosti větší kapacity paměti více či méně standardním způsobem pro uživatelské aplikace, si popíšeme v dnešním článku.

2. Maximální rozsah paměti IBM PC s mikroprocesorem 8086 či 8088

Nejprve se zaměřme na ústřední čip, na kterém byla celá platforma IBM postavena. Pochopitelně se jedná o mikroprocesor Intel 8086, resp. přesněji řečeno Intel 8088 (což je ořezaná varianta původního 8086, jak ostatně hned uvidíme). Na následující dvojici obrázků jsou zobrazeny piny obou těchto mikroprocesorů:

Obrázek 1: Piny mikroprocesoru Intel 8086.

Obrázek 1: Piny mikroprocesoru Intel 8088.

U čipu Intel 8086 nalezneme mj. i piny AD0 až AD15 a taktéž piny A16 až A19. Naproti tomu u čipu Intel 8088 se jedná o piny AD0 až AD7 následované piny A8 až A19. Žádné jiné rozdíly mezi oběma čipy z externího HW pohledu neexistují. Piny začínající znaky AD se přitom používají pro adresovou i datovou sběrnici (data jsou multiplexována, což byl velmi často používaný způsob), zatímco piny začínající jen znakem A značí vodiče pouze adresové sběrnice. Co to znamená? Intel 8086 má externí datovou sběrnici se šestnácti vodiči a adresovou sběrnici s dvaceti vodiči. Naproti tomu Intel 8088 má pouze osmibitovou externí datovou sběrnici (zlevnění celého systému na úkor rychlosti), ovšem adresová sběrnice má pořád dvacet vodičů.

Oba tyto mikroprocesory tedy mají vyvedeno dvacet adresových vodičů a dokážou tak obsáhnout 2²⁰ adres. Vzhledem k tomu, že je umožněno adresovat jednotlivé bajty (a nikoli 16bitová slova), je tedy celkový rozsah adres roven přesně jednomu megabajtu. Mohlo by se zdát, že to umožňuje použití 1MB bloku operační paměti, v IBM PC tomu tak ovšem nebylo, protože společnost IBM se rozhodla, že kapacita operační paměti bude pouze maximálně 640kB, protože do zbývajících 384kB se bude mapovat obrazová paměť (64kB, resp. 128kB), BIOS, VideoBIOS, paměťové buffery síťových karet atd. atd. A přesně na těchto limitech byl navržen systém DOS, u nějž je zajímavé, že nikdy tyto limity nepřekročil.

3. Adresa uložená jako dvojice segment:offset

Nyní již víme, že na úrovni HW je adresovatelný rozsah čipů Intel 8086/Intel 8088 omezen na 1MB. Jak je tomu však z pohledu programátora?

Programátorský model mikroprocesoru Intel 8086 do určité míry vychází z jeho předchůdců, tedy konkrétně z čipů 8080 a 8085. Došlo ovšem k rozšíření sady registrů, k určité unifikaci jejich role (což zjednodušilo instrukční sadu) a k rozšíření pracovních registrů na šířku šestnácti bitů. Navíc se rozšířily adresovací režimy a při adresování se kromě základní 16bitové adresy počítá i adresa segmentu získaná z registrů CS, DS, ES či SS, což umožňuje adresovat 1MB paměti + necelých 64kB nad tímto limitem (k tomu se ještě vrátíme). Oproti 8080 je zde tedy výrazný skok vpřed, ovšem v porovnání s dalšími mikroprocesory této éry patří 8086 spíše mezi jednodušší mikroprocesory (což ovšem nemusí být vždy špatně).

Adresa buňky v paměti je uložena ve dvojici šestnáctibitových hodnot. První hodnota se nazývá segmentová část (neboli zkráceně segment), druhá hodnota je offset. Skutečná adresa se vypočítá takto:

adresa = segment×16 + offset

Přičemž pochopitelně interně se namísto násobení šestnácti používá bitový posun doleva. Zkusme si několik příkladů:

4. Paměťový rozsah mikroprocesorů Intel 80286

Mikroprocesor Intel 80286, který představuje druhou generaci čipů z rodiny 80×86, má oproti mikroprocesorům Intel 8086/8088 odlišně koncipované piny, což je dobře patrné z následujícího obrázku:

Obrázek 3: Piny mikroprocesoru Intel 80286.

Vidíme zde dva důležité rozdíly. Prvním rozdílem je oddělení datové sběrnice (která je mimochodem stále šestnáctibitová) od sběrnice adresové. To znamená, že jsou vyvedeny samostatné vodiče D0 až D15 pro obousměrné přenosy dat a není zapotřebí řešit multiplexing dat a adres. Pro nás je ovšem dnes důležitější fakt, že adresových vodičů je nyní více; konkrétně se jedná o piny A0 až A23. To tedy znamená, že lze adresovat 2²⁴ bajtů, protože lze opět pracovat s jednotlivými bajty a nikoli jen s celými šestnáctibitovými slovy. Fyzický paměťový rozsah mikroprocesorů Intel 80286 je tedy 16MB – o mnoho více, než tomu bylo v případě původní první generace čipů z rodiny 80×86.

Aby bylo možné využít celý paměťový rozsah, podporují mikroprocesory 80286 takzvaný chráněný režim, v němž lze navíc (jak již jeho název napovídá) na HW úrovni zajistit například to, že se nepřekročí nastavená velikost zásobníku, že se nebude (například virem) modifikovat programový kód atd. Ke konceptu chráněného režimu se ještě vrátíme. Jednalo se o důležitou technologii, která však v případě 80286 nebyla plně využívána (a to hned  několika důvodů).

5. Limit 1MB v reálném režimu – jde ale skutečně o jeden megabajt?

V reálném režimu mikroprocesorů 80286, což je mimochodem výchozí režim používaný v DOSu, se stále používá adresace s využitím segmentového registru a offsetu. Vraťme se nyní ještě jednou k výpočtu fyzické adresy, který je realizován tímto zdánlivě jednoduchým výpočtem:

adresa = segment×16 + offset

Ve třetí kapitole jsme si uvedli tabulku s příklady výpočtu fyzické adresy. Co se však stane na počítači vybaveném mikroprocesorem 80286 (s adresovým rozsahem 2²⁴ bajtů) v případě, že výpočet přesáhne přes hranici jednoho megabajtu? To je totiž docela dobře možné, což naznačuje i další tabulka:

Z této tabulky je patrné, že fyzická adresa skutečně může přesáhnout rozsah 1MB, což na původních čipech 8086/8088 nebylo možné, už jen z toho důvodu, že neexistoval adresový vodič A20 (tedy dvacátý první vodič, protože je indexujeme od nuly).

O kolik bajtů (či adres) přesáhneme onu mýtickou hranici jednoho megabajtu si můžeme snadno vypočítat:

0xffff0 + 0xffff - 0xfffff = 65520 bajtů/adres

K dispozici tedy máme prakticky celých 64kB navíc (kromě šestnácti bajtů na konci). Dnes se to sice může zdát jako zanedbatelná hodnota, ale právě kvůli oněm šedesáti čtyřem kilobajtů se komplikoval návrh PC i BIOSu až do cca roku 2009.

6. A20 Gate: hack, který byl podporován více než čtvrtstoletí

Mikroprocesory 80286 byly navrženy takovým způsobem, aby byly zpětně kompatibilní s původními čipy 8086/8088. Že tato zpětná kompatibilita není stoprocentní, jsme mohli vidět již minule, konkrétně na příkladu instrukce POP CS, která dostala již na mikroprocesoru 80186 (poněkud pozapomenutý čip) odlišný význam – její operační kód je totiž nově použit jako instrukční prefix. Konkrétně v případě této instrukce to však nebyla kritická nekompatibilita, protože je těžké si představit její praktické použití.

Ovšem právě rozdíl v počtu adresovacích vodičů je další nekompatibilitou, protože adresy nad 1MB jsou na čipech 8086/8088 ořezány na dvacet bitů a tedy namísto adresy 0×100000 se ve skutečnosti vrátíme zpět do nulté stránky paměti na adresu 0×00000. Totéž platí i pro dalších „přebývajících“ 65519 bajtů. To by se nemuselo zdát jako velký problém, ostatně jaký „šílenec“ by na 8086/8088 adresoval prvních 64kB paměti přes segment 0×ffff? Jenže právě tato vlastnost čipů 8086/8088 byla ve skutečnosti využita při automatické portaci programů ze systému CP/M do DOSu. Tento trik pěkně zmiňuje například Peter Norton (tvůrce slavného Norton Commanderu):

„By a process too bizarre and complicated to explain, the segmented address is set so that it serves two purposes. Not only does it point to the DOS function dispatcher, but the offset part also indicates how much of the code segment we can use (up to hex FFF0, 16 bytes short of 64K). The offset part of the address, the part we are interested in, is located at offset 6 within the PSP, following the instruction's op-code at offset 5. The upshot of this is that if DOS has less than 64K to give our programs, we can use this field to learn how many bytes are available — a technique that should work with most or all windowing and multitasking systems.“

A právě z toho důvodu, aby se zachovalo zdání zpětné kompatibility s 8086/8088 se tvůrci IBM PC (resp. přesněji řečeno PC AT) rozhodli, že do PC bude zabudováno logické hradlo, které bude (na základě konfigurace) nulovat adresový vodič A20 a tím umožní, aby se emulovalo původní chování 8086/8088. Přes port pro ovládání klávesnice (kdo by to čekal) je tedy možné povolit či naopak zakázat takzvané A20 GATE, což je ono hradlo. Pokud hradlo nuluje hodnotu na vodiči A20, máme zaručenu zpětnou kompatibilitu (a hodně divné chování při přístupu k ještě vyšším adresám v chráněném režimu – to ovšem nikdo nedělá). Pokud naopak hradlo „propouští“ hodnotu na pinu A20, můžeme adresovat celých 16MB.

7. HMA (High Memory Area)

V případě, že operační systém zakázal blokování adresového vodiče A20, bylo na počítači pracujícího v reálném režimu k dispozici výše zmíněných 65520 bajtů paměti „navíc“ nad očekávaných 640kB. Tato oblast paměti se nazývá HMA neboli High Memory Area. Důležitá je z toho důvodu, že do ní bylo možné nahrát jak část samotného operačního systému, tak i například některé ovladače (myši, CD-ROM atd.). Jelikož se jednalo o běžnou paměť (možná jen s trochu „divným“ segmentem), tak většinou s využitím této paměti nebyl žádný problém a navíc to umožnilo nahrávat do zbytku operační paměti (cca 640kB) například paměťově náročné hry.

8. Využití větší kapacity RAM v reálném režimu

V dobách PC AT se začaly objevovat aplikace vyžadující poměrně velká množství paměti. Jednalo se například o tabulkové procesory, databáze, ale samozřejmě nesmíme zapomenout ani na hry. Operační systém DOS však podporoval jen již výše zmíněných 640kB, ke kterým můžeme připočítat i HMA, tedy necelých 64kB navíc. V případě, že tato kapacita paměti nebyla dostačující, muselo se přistoupit k využití dalších více či méně nestandardních technik, z nichž některé byly později standardizovány. Mezi dva standardy, o nichž se v dnešním článku musíme zmínit, patří EMS neboli Expanded Memory Specification a XMS neboli Extended Memory Specification (pak se nemají tyto zkratky plést). A později se u některých aplikací prosadilo přepínání do chráněného režimu, který již umožňoval paměť využít skutečně jako operační paměť. Všechny tyto tři techniky rozšíření paměti budou v dnešním článku ve stručnosti popsány.

9. EMS – Expanded Memory Specification

Prvním standardem, který se snažil na platformě IBM PC zajistit aplikacím větší množství dostupné paměti, byl standard LIM-EMS nebo zkráceně pouze EMS (Expanded Memory Specification). Zajímavé je, že zkratka LIM znamená „Lotus, Intel, Microsoft“, což ukazuje, jak byla společnost Lotus tehdy důležitá (viz tabulkový procesor Lotus 1–2–3 atd.). Standard EMS původně sloužil k unifikovanému přístupu k paměti, která byla instalována na ISA kartách, jež byly do počítače instalovány jako jiné ISA karty (grafické, karty s porty, zvukové karty, síťové karty atd.). Taková paměť mohla být přes příslušný ovladač kompatibilní s EMS mapována do dostupného adresního prostoru jednoho megabajtu, konkrétně do oblasti nad 640kB. Tato oblast je, jak víme, rezervována právě pro přídavné karty.

Pro EMS se typicky v adresním prostoru mikroprocesoru (1MB) rezervovala oblast o velikosti 64kB, do které se mapovaly čtyři stránky (page) z paměti EMS. To tedy znamenalo, že pokud bylo na kartě dostupných 512kB, jednalo se o celkem 512/16=32 stránek, a libovolné čtyři vybrané stránky (nemusely ležet za sebou) mohly být v jeden okamžik namapovány do paměťového rozsahu mikroprocesoru. Jedná se tedy o techniku, kterou již známe z doby osmibitových mikropočítačů. Samozřejmě takto přístupná paměť není „plnohodnotná“, protože není v jeden okamžik přístupná jako celek, ale aplikace sama si musí řídit, ke kterým stránkám potřebuje mít v daný okamžik přístup.

Později byla EMS emulována, například ovladači EMM286 (s pomocí čipsetu základní desky) nebo známějším EMM386. EMM286 byl složitější, ale u EMM386 se používal virtuální režim 8086 (k němuž se ještě vrátíme) s tak vhodně nastavenými selektory, aby se namísto fyzické EMS stránky používal libovolný blok operační paměti nad 1MB.

Existovalo větší množství verzí standardu EMS, které se lišily mj. i maximálním počtem stránek a tím pádem i maximální kapacitou EMS. Typické hodnoty pro verzi 3.2 jsou 8MB a pro verzi 4.0 pak neuvěřitelných 32MB.

10. XMS – Extended Memory Specification

Druhý standard, jehož cílem bylo zpřístupnit větší množství paměti DOSovým aplikacím, se jmenoval XMS neboli Extended Memory Specification. A opět i tento standard existoval ve více verzích, viz například verzi 2.0 a verzi 3.0. Tento standard řešil situaci, kdy je v počítači nainstalována větší kapacita operační paměti RAM (tj. běžné paměti) než 1MB. Samotný mikroprocesor 80286 a samozřejmě i 80386 atd. dokáže fyzicky k této paměti přistupovat, ale DOSové aplikace v reálném režimu jsou stále omezeny na 1MB+65520 bajtů navíc. Ovladač XMS zbývající paměť zpřístupňuje takovým způsobem, že se přepne do chráněného režimu, překopíruje zvolenou oblast do oblasti pod jedním megabajtem a následně z chráněného režimu přejde zpět do režimu reálného (či naopak). Tyto operace pochopitelně nějakou dobu trvají, ovšem XMS bloky mohou být v případě potřeby i poměrně malé (menší než 16kB bloky EMS), takže zdržení nemusí být obrovské.

Opět se tedy nejedná striktně řečeno o „plnohodnotnou“ paměť, protože si sama aplikace musí řídit, které bloky XMS bude v daný okamžik používat, nicméně to umožnilo, aby i aplikace psané v reálném režimu dokázaly využít celou nainstalovanou RAM, i když neefektivně.

11. Chráněný režim na mikroprocesorech 80286

Oba výše zmíněné standardy sice do určité míry pomáhaly aplikacím psaným v reálném režimu využívat paměť přesahující rozsah jednoho megabajtu, ale jak jsme mohli vidět, jednalo se o řešení, která tuto rozšířenou paměť zpřístupňovala po stránkách nebo po blocích (a to ve druhém případě dokonce s nutností kopií těchto bloků). Existovalo pochopitelně ještě jedno řešení založené na prakticky jediné nové technologii, která byla do mikroprocesorů 80286 přidána. Jedná se o možnost přepnutí mikroprocesoru do takzvaného chráněného režimu (protected mode), v němž se dosti podstatným způsobem změní možnosti adresace paměti, ovšem současně se zpřístupní celý fyzicky dostupný paměťový rozsah – teoreticky tedy až 16MB RAM. To však není vše, protože jednotlivé části operační paměti mohly být různým způsobem chráněny – proti přepisu, proti možnosti spuštění kódu v této oblasti (skok do ní) atd. Navíc mohl být omezen (řízen) přístup k I/O portům a tím pádem i přístup k hardware (časovače, zvukové karty, klávesnice atd.)

Chráněný režim byl navržen takovým způsobem, aby umožnil vznik operačních systémů s multitaskingem a ochrannými prvky mezi jednotlivými aplikacemi resp. mezi aplikací a operačním systémem. Problém byl jediný – DOSovské aplikace obecně tuto ochranu porušovaly (a musely porušovat): přistupovaly přímo k HW, zapisovaly do kódových segmentů, spouštěly kód z nekódových segmentů, používaly segmenty, které se překrývaly a dokonce si takové aplikace dovolovaly volat služby DOSu a BIOSu (oba tyto systémy jsou totiž psány pro reálný režim). Chráněný režim tedy bylo možné používat (a mnohé aplikace ho i používaly), ale potřebovaly se buď přepínat zpět do reálného režimu (na 286 složité a zdlouhavé) nebo využívaly takzvaných extenderů, které se snažily zpřístupnit služby DOSu i z chráněného režimu (mnohdy taktéž přepnutím do reálného režimu).

12. Segmenty vs. deskriptory

Z pohledu programátora v assembleru se i v chráněném režimu mikroprocesoru 80286 pracuje s adresou, která je reprezentována dvojicí segment+offset. Ovšem změnila se jak funkce segmentu, tak i způsob výpočtu fyzické adresy. Nyní totiž hodnota uložená v segmentovém registru nespecifikuje přímou adresu (resp. její část), ale (poněkud zjednodušeně řečeno) index to tabulky deskriptorů (descriptor table). Tato tabulka obsahuje takzvané deskriptory, přičemž pro každý deskriptor je vyhrazeno osm bajtů, z nichž je ovšem na 80286 využito jen šest bajtů. Prozatím nás nebudou zajímat podrobnosti, jak přesně jsou hodnoty v tabulce deskriptorů uloženy, ale alespoň si řekněme, jaké informace každý deskriptor obsahuje:

Z pohledu využití operační paměti je nejdůležitější první položka Base, která nám umožňuje umístit segment kamkoli v celém rozsahu 16MB operační paměti dosažitelné mikroprocesorem 80286. Fyzická adresa se tedy již nepočítá jako součet posunuté hodnoty segmentu + offsetu, ale jako součet bázové adresy segmentu (bez posunu) a offsetu. To mj. znamená, že přestává platit „segmentová aritmetika“, která byla někdy zneužívána (jedna stejná fyzická adresa lze zapsat jako více kombinací segment+offset).

Důležité taktéž je, že velikost takového segmentu lze omezit, přičemž při překročení limitu dojde k výpadku, který může ošetřit například operační systém. Můžeme tak v případě potřeby omezit například segment pro zásobník (u driverů) atd.

Dvojice bitů DPL určuje oprávnění, které musí proces mít pro přístup do segmentu. Existují čtyři úrovně oprávnění, od hodnoty 0 (jádro systému) pro hodnotu 3 (uživatelské aplikace). S podrobnostmi se seznámíme příště.

Zbývá nám šest řídicích bitů, kterými se mj. určuje, zda je segment systémový nebo datový (bit S), jestli segment obsahuje spustitelný kód nebo data (bit X), jestli je povoleno čtení dat ze segmentu (bit R) atd. Tyto bity jsou kontrolovány při každém přístupu do segmentu a například aplikaci zakážou modifikovat kód za běhu (ochrana před viry atd.), spouštět kód z datového segmentu atd.

13. Vliv chráněného režimu na rychlost instrukcí

Poměrně dlouho se tradovalo, že běh procesoru v chráněném režimu je zásadně pomalejší, než je tomu v režimu reálném. Ve skutečnosti u naprosté většiny instrukcí nezáleží na tom, zda probíhá v chráněném nebo reálném režimu (pravděpodobně se prochází naprosto stejnými cestami). Výjimku tvoří instrukce pro změnu segmentových registrů, protože ve skutečnosti se interně musí načíst i výše zmíněná šestice bajtů do interních registrů mikroprocesoru. V praxi to znamená, že se zpomalí zejména instrukce INT (mění CS), INTO (dtto), MOV segment, xxx, OUT, POP segment a „dlouhé“ skoky resp. volání podprogramů.

Nejdůležitější je v praxi zpomalení načtení hodnoty do segmentového registru:

Zde je tedy zpomalení značné. Musíme si totiž uvědomit, že 80286 má stále omezení na 16bitové segmenty, takže například součet dvou polí (matic), které mají velikost do 64kB a kde každé z těchto polí leží v jiném segmentu znamená, že i v interní programové smyčce budeme stále manipulovat s obsahem segmentového registru DS a/nebo ES, což může v praxi znamenat i zpomalení na 50%.

14. Praktická část: základní funkce pamětí typu EMS a XMS

Ve druhé části dnešního článku si ukážeme čtveřici velmi jednoduchých demonstračních příkladů, které ukazují to, jakým způsobem lze zjistit základní údaje o pamětech typu XMS a EMS, resp. přesněji řečeno o jakékoli „nekonvenční“ paměti, která je pro programátora dostupná přes standardní rozhraní XMS nebo EMS. Prozatím tedy v demonstračních příkladech nebudeme tyto paměti aktivně používat a taktéž se (prozatím) vyhýbáme chráněnému režimu.

Jednodušší je (možná překvapivě) použití paměti dostupné přes standard EMS, a to nezávisle na tom, o jakou paměť se jedná. Na XT to mohou být ISA karty osazené paměťovými čipy, na některých PC AT a na počítačích s mikroprocesorem 80386 to většinou bude paměť nad 640kB, která je přes EMM386 či jiný ovladač dostupná i DOSovým programům.

Funkce, které se týkají paměti EMS, jsou dostupné přes služby vyvolávané přerušením číslo 0×67. Tyto služby se volají stejně, jako služby standardního BIOSu či VideoBIOSu – do registru AH se vloží číslo služby, do dalších registrů případné další parametry a zavolá se INT 0×67. Při návratu z přerušení bude v AH kód chyby (0=bez chyby) a v závislosti na konkrétní funkci se naplní i další registry.

Paměť XMS se ovládá složitějším způsobem. K tomuto účelu slouží přerušení číslo 0×15, které obsahuje i množství dalších služeb (je to takové odložiště funkcí, které se jinam nevešly, například funkce pro zastavení motoru magnetofonu na straně jedné a funkce pro přechod do chráněného režimu na straně druhé). Co se týká XMS, jsou zde dvě důležité funkce. První zjišťuje počet volných bloků XMS a druhá dokáže přesunout vybraný blok do adresovatelné paměti pod 1MB. To však (kupodivu) vyžaduje základní znalosti o chráněném režimu, protože se zde přímo pracuje s tabulkou deskriptorů.

15. Zjištění stavu (emulace) paměti typu EMS

Dnešní první demonstrační příklad je velmi jednoduchý. Je zde využita služba číslo 0×40 dostupná přes přerušení číslo 0×67 (takže ji lze zavolat instrukcí INT), která zjistí, v jakém stavu se v počítači nachází paměť EMS, ať již ve formě fyzické karty, nebo v emulované podobě (což podporoval DOS na čipech 80386 a některé počítače i s 80286). Výsledkem volání této služby je hodnota uložená do osmibitového registru AH, kterou si v hexadecimální hodnotě vypíšeme. V případě, že je paměť dostupná, měla by se vrátit hodnota 0, v opačném případě se vrátí hodnota vyšší než 0×80. Následně je možné přes službu 0×46 (a ne 0×40) zjistit verzi EMS atd.

Zdrojový kód tohoto demonstračního příkladu vypadá následovně:

; Funkce EMS - zjisteni stavu EMS
;
;-----------------------------------------------------------------------------
 
BITS 16         ; 16bitovy vystup pro DOS
CPU 386         ; specifikace pouziteho instrukcniho souboru
 
; ukonceni procesu a navrat do DOSu
%macro exit 0
        ret
%endmacro
 
; vyprazdneni bufferu klavesnice a cekani na klavesu
%macro wait_key 0
        xor     ax, ax
        int     0x16
%endmacro
 
; tisk retezce na obrazovku
%macro print 1
        mov     dx, %1
        mov     ah, 9
        int     0x21
%endmacro
 
; tisk hexadecimalni hodnoty
%macro print_hex 1
        mov     bx, hex_digits
        mov     cl, %1                ; zapamatovat si predanou hodnotu
 
        mov     al, cl                ; do AL se vlozi horni hexa cifra
        and     al, 0xf0
        shr     al, 1
        shr     al, 1
        shr     al, 1
        shr     al, 1
 
        xlat                          ; prevod hodnoty 0-15 na ASCII znak
        mov     [message], al         ; zapis ASCII znaku do retezce
 
        mov     al, cl                ; do BL se vlozi dolni hexa cifra
        and     al, 0x0f
        xlat                          ; prevod hodnoty 0-15 na ASCII znak
        mov     [message + 1], al     ; zapis ASCII znaku do retezce
 
        print   message
%endmacro
 
;-----------------------------------------------------------------------------
org  0x100        ; zacatek kodu pro programy typu COM (vzdy se zacina na 256)
 
start:
        mov  ah, 0x40  ; cislo sluzby -> stav EMS
    int  0x67      ; zavolani sluzby EMS
 
        mov  al, ah    ; stav sluzby
        print_hex al
 
        wait_key
        exit
 
        ; retezec ukonceny znakem $
        ; (tato data jsou soucasti vysledneho souboru typu COM)
message db 0x01, 0x01, 0x0d, 0x0a, "$"
 
        ; prevodni tabulka hodnoty 0-15 na ASCII znak
hex_digits db "0123456789abcdef"

16. Detekce, kolik je k dispozici stránek paměti EMS

Ve druhém demonstračním příkladu, který si dnes ukážeme, se provádí zjištění, kolik stránek paměti EMS je k dispozici. K tomuto účelu se používá služba číslo 0×42 dostupná (opět) přes přerušení 0×67. V registru AH se opět vrátí stav EMS a další hodnoty jsou platné jen v případě, že je v tomto registru nulová hodnota. V registru DX se vrátí celkový počet stránek EMS, přičemž každá stránka má velikost 16kB. Teoreticky by tedy mohla kapacita EMS dosahovat 1GB (!), ve skutečnosti ovšem specifikace EMS povoluje pouze 32MB (a i to bylo v době uvedení normy EMS téměř nepředstavitelné množství).

V mém případě (emulace PC) tento program vypíše trojici hexadecimálních hodnot:

00
04
00

První hodnotou je stav EMS (0=OK) a druhé dvě hodnoty tvoří hexadecimální číslo 0×400 neboli decimálně 1024. K dispozici má tedy můj počítač 1024 stránek o velikosti 16kB, tedy celkem 16MB EMS, což odpovídá i výstupu příkazu mem.

Úplný zdrojový kód tohoto demonstračního příkladu vypadá následovně:

; Funkce EMS - zjisteni alokovane EMS
;
;-----------------------------------------------------------------------------
 
BITS 16         ; 16bitovy vystup pro DOS
CPU 386         ; specifikace pouziteho instrukcniho souboru
 
; ukonceni procesu a navrat do DOSu
%macro exit 0
        ret
%endmacro
 
; vyprazdneni bufferu klavesnice a cekani na klavesu
%macro wait_key 0
        xor     ax, ax
        int     0x16
%endmacro
 
; tisk retezce na obrazovku
%macro print 1
        mov     dx, %1
        mov     ah, 9
        int     0x21
%endmacro
 
; tisk hexadecimalni hodnoty
%macro print_hex 1
        mov     bx, hex_digits
        mov     cl, %1                ; zapamatovat si predanou hodnotu
 
        mov     al, cl                ; do AL se vlozi horni hexa cifra
        and     al, 0xf0
        shr     al, 1
        shr     al, 1
        shr     al, 1
        shr     al, 1
 
        xlat                          ; prevod hodnoty 0-15 na ASCII znak
        mov     [message], al         ; zapis ASCII znaku do retezce
 
        mov     al, cl                ; do BL se vlozi dolni hexa cifra
        and     al, 0x0f
        xlat                          ; prevod hodnoty 0-15 na ASCII znak
        mov     [message + 1], al     ; zapis ASCII znaku do retezce
 
        print   message
%endmacro
 
;-----------------------------------------------------------------------------
org  0x100        ; zacatek kodu pro programy typu COM (vzdy se zacina na 256)
 
start:
        mov  ah, 0x42  ; cislo sluzby -> pocet stranek pameti
    int  0x67      ; zavolani sluzby EMS
 
        push dx
    mov  al, ah
        print_hex al   ; stav EMS
 
    pop  dx
        push dx
    mov  al, dh    ; celkem stranek (vyssi bajt)
        print_hex al
 
    pop  dx
    mov  al, dl    ; celkem stranek (nizsi bajt)
        print_hex al
 
        wait_key
        exit
 
        ; retezec ukonceny znakem $
        ; (tato data jsou soucasti vysledneho souboru typu COM)
message db 0x01, 0x01, 0x0d, 0x0a, "$"
 
        ; prevodni tabulka hodnoty 0-15 na ASCII znak
hex_digits db "0123456789abcdef"

17. Detekce počtu volných stránek paměti typu EMS

Stejná služba, jaká byla použita v předchozím demonstračním příkladu navíc ještě vrátí i počet volných stránek paměti typu EMS, což bude (podle očekávání) hodnota stejná nebo menší, než celkový počet stránek. Tento údaj nalezneme v registru BX, takže se podívejme, jak bude vypadat situace na mém počítači. Tento program po svém překladu a spuštění vypíše:

00
01
7F

První hodnota 00 opět ukazuje stav EMS (ok) a druhé dvě hodnoty tvoří hexadecimální číslo 0×17f neboli 383. Z celkově dostupné kapacity 1024 stránek je tedy pouze 383 stránek volných, což při velikosti stránky 16kB odpovídá 6MB EMS.

Opět si pochopitelně uvedeme úplný zdrojový kód tohoto demonstračního příkladu, který je vlastně prakticky stejný, jako příklad předchozí, ovšem došlo k prohození registru DX za BX:

; Funkce EMS - zjisteni volne EMS
;
;-----------------------------------------------------------------------------
 
BITS 16         ; 16bitovy vystup pro DOS
CPU 386         ; specifikace pouziteho instrukcniho souboru
 
; ukonceni procesu a navrat do DOSu
%macro exit 0
        ret
%endmacro
 
; vyprazdneni bufferu klavesnice a cekani na klavesu
%macro wait_key 0
        xor     ax, ax
        int     0x16
%endmacro
 
; tisk retezce na obrazovku
%macro print 1
        mov     dx, %1
        mov     ah, 9
        int     0x21
%endmacro
 
; tisk hexadecimalni hodnoty
%macro print_hex 1
        mov     bx, hex_digits
        mov     cl, %1                ; zapamatovat si predanou hodnotu
 
        mov     al, cl                ; do AL se vlozi horni hexa cifra
        and     al, 0xf0
        shr     al, 1
        shr     al, 1
        shr     al, 1
        shr     al, 1
 
        xlat                          ; prevod hodnoty 0-15 na ASCII znak
        mov     [message], al         ; zapis ASCII znaku do retezce
 
        mov     al, cl                ; do BL se vlozi dolni hexa cifra
        and     al, 0x0f
        xlat                          ; prevod hodnoty 0-15 na ASCII znak
        mov     [message + 1], al     ; zapis ASCII znaku do retezce
 
        print   message
%endmacro
 
;-----------------------------------------------------------------------------
org  0x100        ; zacatek kodu pro programy typu COM (vzdy se zacina na 256)
 
start:
        mov  ah, 0x42  ; cislo sluzby -> pocet stranek pameti
    int  0x67      ; zavolani sluzby EMS
 
        push bx
    mov  al, ah
        print_hex al   ; stav EMS
 
    pop  bx
        push bx
    mov  al, dh    ; volnych stranek (vyssi bajt)
        print_hex al
 
    pop  bx
    mov  al, dl    ; volnych stranek (nizsi bajt)
        print_hex al
 
        wait_key
        exit
 
        ; retezec ukonceny znakem $
        ; (tato data jsou soucasti vysledneho souboru typu COM)
message db 0x01, 0x01, 0x0d, 0x0a, "$"
 
        ; prevodni tabulka hodnoty 0-15 na ASCII znak
hex_digits db "0123456789abcdef"

18. Zjištění počtu volných paměťových bloků dostupných přes standard XMS

V úvodním textu praktické části dnešního článku jsme si řekli, že přes služby vyvolávané přerušením číslo 0×15 (tedy instrukcí INT 0×15) můžeme mj. zjistit i počet volných paměťových bloků, které lze využívat přes standard XMS. Použití této služby je ve skutečnosti velmi jednoduché, protože postačuje do registru AH vložit číslo služby 0×88 a vyvolat INT 0×15. V registru AX se vrátí počet dostupných bloků paměti XMS, přičemž každý blok má velikost 1kB. To teoreticky znamená, že maximální dostupná kapacita XMS je rovna 64MB. To přesahuje možnosti čipu 80286 a jedná se spíše o teoretický limit; v praxi byla kapacita XMS menší než 8MB – v dobách dostupnosti více než 8MB RAM se již operační systém DOS na takových strojích nepoužíval (mimochodem: na 486DX2 s 8MB RAM již zcela bezproblémově běžel Linux i se systémem X).

Podívejme se však na úplný zdrojový kód příkladu, který získá počet volných bloků XMS a vypíše ho (v hexadecimální podobě!) na terminál:

; Funkce XMS - zjisteni volnych bloku.
;
;-----------------------------------------------------------------------------
 
BITS 16         ; 16bitovy vystup pro DOS
CPU 386         ; specifikace pouziteho instrukcniho souboru
 
; ukonceni procesu a navrat do DOSu
%macro exit 0
        ret
%endmacro
 
; vyprazdneni bufferu klavesnice a cekani na klavesu
%macro wait_key 0
        xor     ax, ax
        int     0x16
%endmacro
 
; tisk retezce na obrazovku
%macro print 1
        mov     dx, %1
        mov     ah, 9
        int     0x21
%endmacro
 
; tisk hexadecimalni hodnoty
%macro print_hex 1
        mov     bx, hex_digits
        mov     cl, %1                ; zapamatovat si predanou hodnotu
 
        mov     al, cl                ; do AL se vlozi horni hexa cifra
        and     al, 0xf0
        shr     al, 1
        shr     al, 1
        shr     al, 1
        shr     al, 1
 
        xlat                          ; prevod hodnoty 0-15 na ASCII znak
        mov     [message], al         ; zapis ASCII znaku do retezce
 
        mov     al, cl                ; do BL se vlozi dolni hexa cifra
        and     al, 0x0f
        xlat                          ; prevod hodnoty 0-15 na ASCII znak
        mov     [message + 1], al     ; zapis ASCII znaku do retezce
 
        print   message
%endmacro
 
;-----------------------------------------------------------------------------
org  0x100        ; zacatek kodu pro programy typu COM (vzdy se zacina na 256)
 
start:
        mov  ah, 0x88  ; cislo sluzby -> pocet volnych bloku
    int  0x15      ; zavolani sluzby XMS
 
        push ax
    mov  al, ah    ; zobrazit obsah vyssiho bajtu
        print_hex al   ; pocet bloku (vyssi bajt)
 
    pop  ax        ; obnovit (mj.) i AL
        print_hex al   ; pocet bloku (nizsi bajt)
 
        wait_key
        exit
 
        ; retezec ukonceny znakem $
        ; (tato data jsou soucasti vysledneho souboru typu COM)
message db 0x01, 0x01, 0x0d, 0x0a, "$"
 
        ; prevodni tabulka hodnoty 0-15 na ASCII znak
hex_digits db "0123456789abcdef"

19. Repositář s demonstračními příklady

Demonstrační příklady napsané v assembleru, které jsou určené pro překlad s využitím assembleru NASM, byly uloženy do Git repositáře, který je dostupný na adrese https://github.com/tisnik/8bit-fame. Jednotlivé demonstrační příklady si můžete v případě potřeby stáhnout i jednotlivě bez nutnosti klonovat celý (dnes již poměrně rozsáhlý) repositář:

20. Odkazy na Internetu

1. The Intel 8088 Architecture and Instruction Set
   https://people.ece.ubc.ca/~ed­c/464/lectures/lec4.pdf
2. x86 Opcode Structure and Instruction Overview
   https://pnx.tf/files/x86_op­code_structure_and_instruc­tion_overview.pdf
3. x86 instruction listings (Wikipedia)
   https://en.wikipedia.org/wi­ki/X86_instruction_listin­gs
4. x86 assembly language (Wikipedia)
   https://en.wikipedia.org/wi­ki/X86_assembly_language
5. Intel Assembler (Cheat sheet)
   http://www.jegerlehner.ch/in­tel/IntelCodeTable.pdf
6. 25 Microchips That Shook the World
   https://spectrum.ieee.org/tech-history/silicon-revolution/25-microchips-that-shook-the-world
7. Chip Hall of Fame: MOS Technology 6502 Microprocessor
   https://spectrum.ieee.org/tech-history/silicon-revolution/chip-hall-of-fame-mos-technology-6502-microprocessor
8. Chip Hall of Fame: Intel 8088 Microprocessor
   https://spectrum.ieee.org/tech-history/silicon-revolution/chip-hall-of-fame-intel-8088-microprocessor
9. Jak se zrodil procesor?
   https://www.root.cz/clanky/jak-se-zrodil-procesor/
10. Apple II History Home
    http://apple2history.org/
11. The 8086/8088 Primer
    https://www.stevemorse.or­g/8086/index.html
12. flat assembler: Assembly language resources
    https://flatassembler.net/
13. FASM na Wikipedii
    https://en.wikipedia.org/wiki/FASM
14. Fresh IDE FASM inside
    https://fresh.flatassembler.net/
15. MS-DOS Version 4.0 Programmer's Reference
    https://www.pcjs.org/docu­ments/books/mspl13/msdos/dos­ref40/
16. DOS API (Wikipedia)
    https://en.wikipedia.org/wiki/DOS_API
17. Bit banging
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Bit_banging
18. IBM Basic assembly language and successors (Wikipedia)
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/IBM_Basic_assembly_lan­guage_and_successors
19. X86 Assembly/Bootloaders
    https://en.wikibooks.org/wi­ki/X86_Assembly/Bootloaders
20. Počátky grafiky na PC: grafické karty CGA a Hercules
    https://www.root.cz/clanky/pocatky-grafiky-na-pc-graficke-karty-cga-a-hercules/
21. Co mají společného Commodore PET/4000, BBC Micro, Amstrad CPC i grafické karty MDA, CGA a Hercules?
    https://www.root.cz/clanky/co-maji-spolecneho-commodore-pet-4000-bbc-micro-amstrad-cpc-i-graficke-karty-mda-cga-a-hercules/
22. Karta EGA: první použitelná barevná grafika na PC
    https://www.root.cz/clanky/karta-ega-prvni-pouzitelna-barevna-grafika-na-pc/
23. RGB Classic Games
    https://www.classicdosgames.com/
24. Turbo Assembler (Wikipedia)
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Turbo_Assembler
25. Microsoft Macro Assembler
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Microsoft_Macro_Assembler
26. IBM Personal Computer (Wikipedia)
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/IBM_Personal_Computer
27. Intel 8251
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Intel_8251
28. Intel 8253
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Intel_8253
29. Intel 8255
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Intel_8255
30. Intel 8257
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Intel_8257
31. Intel 8259
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Intel_8259
32. Support/peripheral/other chips – 6800 family
    http://www.cpu-world.com/Support/6800.html
33. Motorola 6845
    http://en.wikipedia.org/wi­ki/Motorola_6845
34. The 6845 Cathode Ray Tube Controller (CRTC)
    http://www.tinyvga.com/6845
35. CRTC operation
    http://www.6502.org/users/an­dre/hwinfo/crtc/crtc.html
36. The 6845 Cathode Ray Tube Controller (CRTC)
    http://www.tinyvga.com/6845
37. Motorola 6845 and bitwise graphics
    https://retrocomputing.stac­kexchange.com/questions/10996/mo­torola-6845-and-bitwise-graphics
38. IBM Monochrome Display Adapter
    http://en.wikipedia.org/wi­ki/Monochrome_Display_Adap­ter
39. Color Graphics Adapter
    http://en.wikipedia.org/wi­ki/Color_Graphics_Adapter
40. Color Graphics Adapter and the Brown color in IBM 5153 Color Display
    https://www.aceinnova.com/en/e­lectronics/cga-and-the-brown-color-in-ibm-5153-color-display/
41. The Modern Retrocomputer: An Arduino Driven 6845 CRT Controller
    https://hackaday.com/2017/05/14/the-modern-retrocomputer-an-arduino-driven-6845-crt-controller/
42. flat assembler: Assembly language resources
    https://flatassembler.net/
43. FASM na Wikipedii
    https://en.wikipedia.org/wiki/FASM
44. Fresh IDE FASM inside
    https://fresh.flatassembler.net/
45. MS-DOS Version 4.0 Programmer's Reference
    https://www.pcjs.org/docu­ments/books/mspl13/msdos/dos­ref40/
46. DOS API (Wikipedia)
    https://en.wikipedia.org/wiki/DOS_API
47. IBM Basic assembly language and successors (Wikipedia)
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/IBM_Basic_assembly_lan­guage_and_successors
48. X86 Assembly/Arithmetic
    https://en.wikibooks.org/wi­ki/X86_Assembly/Arithmetic
49. Art of Assembly – Arithmetic Instructions
    http://oopweb.com/Assembly/Do­cuments/ArtOfAssembly/Volu­me/Chapter₆/CH06–2.html
50. ASM Flags
    http://www.cavestory.org/gu­ides/csasm/guide/asm_flag­s.html
51. Status Register
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Status_register
52. Linux assemblers: A comparison of GAS and NASM
    http://www.ibm.com/develo­perworks/library/l-gas-nasm/index.html
53. Programovani v assembleru na OS Linux
    http://www.cs.vsb.cz/gryga­rek/asm/asmlinux.html
54. Is it worthwhile to learn x86 assembly language today?
    https://www.quora.com/Is-it-worthwhile-to-learn-x86-assembly-language-today?share=1
55. Why Learn Assembly Language?
    http://www.codeproject.com/Ar­ticles/89460/Why-Learn-Assembly-Language
56. Is Assembly still relevant?
    http://programmers.stackex­change.com/questions/95836/is-assembly-still-relevant
57. Why Learning Assembly Language Is Still a Good Idea
    http://www.onlamp.com/pub/a/on­lamp/2004/05/06/writegreat­code.html
58. Assembly language today
    http://beust.com/weblog/2004/06/23/as­sembly-language-today/
59. Assembler: Význam assembleru dnes
    http://www.builder.cz/rubri­ky/assembler/vyznam-assembleru-dnes-155960cz
60. Programming from the Ground Up Book – Summary
    http://savannah.nongnu.or­g/projects/pgubook/
61. DOSBox
    https://www.dosbox.com/
62. The C Programming Language
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/The_C_Programming_Langu­age
63. Hercules Graphics Card (HCG)
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Hercules_Graphics_Card
64. Complete 8086 instruction set
    https://content.ctcd.edu/cou­rses/cosc2325/m22/docs/emu8086in­s.pdf
65. Complete 8086 instruction set
    https://yassinebridi.github.io/asm-docs/8086_instruction_set.html
66. 8088 MPH by Hornet + CRTC + DESiRE (final version)
    https://www.youtube.com/wat­ch?v=hNRO7lno_DM
67. Area 5150 by CRTC & Hornet (Party Version) / IBM PC+CGA Demo, Hardware Capture
    https://www.youtube.com/wat­ch?v=fWDxdoRTZPc
68. 80×86 Integer Instruction Set Timings (8088 – Pentium)
    http://aturing.umcs.maine­.edu/~meadow/courses/cos335/80×86-Integer-Instruction-Set-Clocks.pdf
69. Colour Graphics Adapter: Notes
    https://www.seasip.info/Vin­tagePC/cga.html
70. Restoring A Vintage CGA Card With Homebrew HASL
    https://hackaday.com/2024/06/12/res­toring-a-vintage-cga-card-with-homebrew-hasl/
71. Demoing An 8088
    https://hackaday.com/2015/04/10/de­moing-an-8088/
72. Video Memory Layouts
    http://www.techhelpmanual.com/89-video_memory_layouts.html
73. Screen Attributes
    http://www.techhelpmanual.com/87-screen_attributes.html
74. IBM PC Family – BIOS Video Modes
    https://www.minuszerodegre­es.net/video/bios_video_mo­des.htm
75. EGA Functions
    https://cosmodoc.org/topics/ega-functions/#the-hierarchy-of-the-ega
76. Why the EGA can only use 16 of its 64 colours in 200-line modes
    https://www.reenigne.org/blog/why-the-ega-can-only-use-16-of-its-64-colours-in-200-line-modes/
77. How 16 colors saved PC gaming – the story of EGA graphics
    https://www.custompc.com/retro-tech/ega-graphics
78. List of 16-bit computer color palettes
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/List_of₁₆-bit_computer_color_palettes
79. Why were those colors chosen to be the default palette for 256-color VGA?
    https://retrocomputing.stac­kexchange.com/questions/27994/why-were-those-colors-chosen-to-be-the-default-palette-for-256-color-vga
80. VGA Color Palettes
    https://www.fountainware.com/EX­PL/vga_color_palettes.htm
81. Hardware Level VGA and SVGA Video Programming Information Page
    http://www.osdever.net/Fre­eVGA/vga/vga.htm
82. Hardware Level VGA and SVGA Video Programming Information Page – sequencer
    http://www.osdever.net/Fre­eVGA/vga/seqreg.htm
83. VGA Basics
    http://www.brackeen.com/vga/ba­sics.html
84. Introduction to VGA Mode ‚X‘
    https://web.archive.org/web/20160414072210/htt­p://fly.srk.fer.hr/GDM/ar­ticles/vgamodex/vgamx1.html
85. VGA Mode-X
    https://web.archive.org/web/20070123192523/htt­p://www.gamedev.net/referen­ce/articles/article356.asp
86. Mode-X: 256-Color VGA Magic
    https://downloads.gamedev­.net/pdf/gpbb/gpbb47.pdf
87. Instruction Format in 8086 Microprocessor
    https://www.includehelp.com/embedded-system/instruction-format-in-8086-microprocessor.aspx
88. How to use „AND,“ „OR,“ and „XOR“ modes for VGA Drawing
    https://retrocomputing.stac­kexchange.com/questions/21936/how-to-use-and-or-and-xor-modes-for-vga-drawing
89. VGA Hardware
    https://wiki.osdev.org/VGA_Hardware
90. Programmer's Guide to Yamaha YMF 262/OPL3 FM Music Synthesizer
    https://moddingwiki.shika­di.net/wiki/OPL_chip
91. Does anybody understand how OPL2 percussion mode works?
    https://forum.vcfed.org/in­dex.php?threads/does-anybody-understand-how-opl2-percussion-mode-works.60925/
92. Yamaha YMF262 OPL3 music – MoonDriver for OPL3 DEMO [Oscilloscope View]
    https://www.youtube.com/watch?v=a7I-QmrkAak
93. Yamaha OPL vs OPL2 vs OPL3 comparison
    https://www.youtube.com/wat­ch?v=5knetge5Gs0
94. OPL3 Music Crockett's Theme
    https://www.youtube.com/wat­ch?v=HXS008pkgSQ
95. Bad Apple (Adlib Tracker – OPL3)
    https://www.youtube.com/wat­ch?v=2lEPH6Y3Luo
96. FM Synthesis Chips, Codecs and DACs
    https://www.dosdays.co.uk/to­pics/fm_synthesizers.php
97. The Zen Challenge – YMF262 OPL3 Original (For an upcoming game)
    https://www.youtube.com/wat­ch?v=6JlFIFz1CFY
98. [adlib tracker II techno music – opl3] orbit around alpha andromedae I
    https://www.youtube.com/wat­ch?v=YqxJCu_WFuA
99. [adlib tracker 2 music – opl3 techno] hybridisation process on procyon-ii
    https://www.youtube.com/wat­ch?v=daSV5mN0sJ4
100. Hyper Duel – Black Rain (YMF262 OPL3 Cover)
     https://www.youtube.com/wat­ch?v=pu_mzRRq8Ho
101. IBM 5155–5160 Technical Reference
     https://www.minuszerodegre­es.net/manuals/IBM/IBM_5155_5160_Techni­cal_Reference_6280089_MAR86­.pdf
102. a ymf262/opl3+pc speaker thing i made
     https://www.youtube.com/watch?v=E-Mx0lEmnZ0
103. [OPL3] Like a Thunder
     https://www.youtube.com/wat­ch?v=MHf06AGr8SU
104. (PC SPEAKER) bad apple
     https://www.youtube.com/wat­ch?v=LezmKIIHyUg
105. Powering devices from PC parallel port
     http://www.epanorama.net/cir­cuits/lptpower.html
106. Magic Mushroom (demo pro PC s DOSem)
     http://www.crossfire-designs.de/download/articles/sou­ndcards//mushroom.rar
107. Píseň Magic Mushroom – originál
     http://www.crossfire-designs.de/download/articles/sou­ndcards/speaker_mushroom_con­verted.mp3
108. Píseň Magic Mushroom – hráno na PC Speakeru
     http://www.crossfire-designs.de/download/articles/sou­ndcards/speaker_mushroom_spe­aker.mp3
109. Pulse Width Modulation (PWM) Simulation Example
     http://decibel.ni.com/content/docs/DOC-4599
110. Resistor/Pulse Width Modulation DAC
     http://www.k9spud.com/trax­mod/pwmdac.php
111. Class D Amplifier
     http://en.wikipedia.org/wi­ki/Electronic_amplifier#Clas­s_D
112. Covox Speech Thing / Disney Sound Source (1986)
     http://www.crossfire-designs.de/index.php?lang=en&what=ar­ticles&name=showarticle.htm&ar­ticle=soundcards/&page=5
113. Covox Digital-Analog Converter (Rusky, obsahuje schémata)
     http://phantom.sannata.ru/kon­kurs/netskater002.shtml
114. PC-GPE on the Web
     http://bespin.org/~qz/pc-gpe/
115. Keyboard Synthesizer
     http://www.solarnavigator­.net/music/instruments/ke­yboards.htm
116. FMS – Fully Modular Synthesizer
     http://fmsynth.sourceforge.net/
117. Javasynth
     http://javasynth.sourceforge.net/
118. Software Sound Synthesis & Music Composition Packages
     http://www.linux-sound.org/swss.html
119. Mx44.1 Download Page (software synthesizer for linux)
     http://hem.passagen.se/ja_linux/
120. Software synthesizer
     http://en.wikipedia.org/wi­ki/Software_synthesizer
121. Frequency modulation synthesis
     http://en.wikipedia.org/wi­ki/Frequency_modulation_syn­thesis
122. Yamaha DX7
     http://en.wikipedia.org/wi­ki/Yamaha_DX7
123. Wave of the Future
     http://www.wired.com/wired/ar­chive/2.03/waveguides_pr.html
124. Analog synthesizer
     http://en.wikipedia.org/wi­ki/Analog_synthesizer
125. Minimoog
     http://en.wikipedia.org/wiki/Minimoog
126. Moog synthesizer
     http://en.wikipedia.org/wi­ki/Moog_synthesizer
127. Tutorial for Frequency Modulation Synthesis
     http://www.sfu.ca/~truax/fmtut.html
128. An Introduction To FM
     http://ccrma.stanford.edu/sof­tware/snd/snd/fm.html
129. John Chowning
     http://en.wikipedia.org/wi­ki/John_Chowning
130. I'm Impressed, Adlib Music is AMAZING!
     https://www.youtube.com/wat­ch?v=PJNjQYp1ras
131. Milinda- Diode Milliampere ( OPL3 )
     https://www.youtube.com/wat­ch?v=oNhazT5HG0E
132. Dune 2 – Roland MT-32 Soundtrack
     https://www.youtube.com/wat­ch?v=kQADZeB-z8M
133. Interrupts
     https://wiki.osdev.org/In­terrupts#Types_of_Interrup­ts
134. Assembly8086SoundBlasterDma­SingleCycleMode
     https://github.com/leonardo-ono/Assembly8086SoundBlas­terDmaSingleCycleMode/blob/mas­ter/sbsc.asm
135. Interrupts in 8086 microprocessor
     https://www.geeksforgeeks­.org/interrupts-in-8086-microprocessor/
136. Interrupt Structure of 8086
     https://www.eeeguide.com/interrupt-structure-of-8086/
137. A20 line
     https://en.wikipedia.org/wi­ki/A20_line
138. Extended memory
     https://en.wikipedia.org/wi­ki/Extended_memory#eXtended_Me­mory_Specification_(XMS)
139. Expanded memory
     https://en.wikipedia.org/wi­ki/Expanded_memory
140. Protected mode
     https://en.wikipedia.org/wi­ki/Protected_mode
141. Virtual 8086 mode
     https://en.wikipedia.org/wi­ki/Virtual_8086_mode
142. Unreal mode
     https://en.wikipedia.org/wi­ki/Unreal_mode
143. DOS memory management
     https://en.wikipedia.org/wi­ki/DOS_memory_management
144. Upper memory area
     https://en.wikipedia.org/wi­ki/Upper_memory_area
145. Removing the Mystery from SEGMENT : OFFSET Addressing
     https://thestarman.pcminis­try.com/asm/debug/Segments­.html
146. Segment descriptor
     https://en.wikipedia.org/wi­ki/Segment_descriptor