扩展内存(XMS)技术及其在数控软件中应用

　　PC机及兼容机内存通常包括基本内存(640K)和扩展内存(XMS)，扩展内存(XMS)可以通过EMM386．EXE仿真为扩充内存(EMS)，扩展内存通常是指1M寻址之外内存，在扩展内存规范中。扩展内存也包括高端内存区(HMA)和上位内存块(UMB)。基于DOS下应用程序开发，通常是在实模式下运行，只能使用基本内存640K范围以内，有些数控软件，如工程计算，设计分析，图形信息处理等都涉及到大量数据计算及中间过程，如果只有640K内存无法满足需要；如果将文件保存到硬盘，再从硬盘调用，显然速度太慢，效率低。由于数控系统要求实时控制，所以，一般在DoS实模式下开发。如果只用常规内存，除了DOS操作系统，数控系统数控 软件本身等以外，剩下的内存只有500K左右，一次可以容纳的数控加工代码非常有限，而在数控加工中心上加工三维曲面，其加工代码一般为几兆基至几十兆字节，目前解决的办法是用一台PC机作主机和数控系统之间通过RS-232串行口相连，做DNC传输控制。数控系统一边接收PC机传来的NC代码存入内存缓冲区，一边控制机床运动，通过内存缓冲区的不断刷新来实现大程序量的NC代码的加工。这样，需要有另外一台PC机专门为它服务，浪费资源，同时，传输过程中容易产生错误或传输中断，使得加工过程不可靠。为此本文开发了一个完整的在DOS实模式下调用扩展内存(XMS)进行存取数据的程序模块，同时提供了调用接口，该模块使用C语言和嵌套汇编语言混合编程，将此模块加入到数控系统数控 软件中。这样在数控系统数控 软件中就可以直接处理大程序量的NC代码了。另外，在系统数控 软件界面设计、图形显示、屏幕保护、内存缓冲等方面都可以使用扩展内存，以提高运行速度，特别是多屏幕之间切换需要占用大内存时，Ⅺ瞒的使用尤为重要。

1 数控 软件 功能模块分析

　　扩展内存是通过专用XMS驱动程序实现，它是HIMEM．SYS程序中一个子模块，它的使用要求计算机在启动配置文件config．sys中有device=himem．sys这一句oXMS驱动程序提供五组功能：驱动程序信息，HMA管理，A20线管理，扩展内存管理和上位存储区管理，另外两个功能是检查XMS驱动程序是否存在和XMS驱动程序控制地址。后面的源程序主要完成以下几个功能：

　　(1)int XMS-test(void)测试扩展内存是否存在，如不存在则退出；如存在调用int 2fh中断并取得XMS驱动程序入口偏移地址，并存入函数变量XMS-control中，以供数据移动时调用。

　　(2)int XMS-avail(void)返回扩展内存中最大自由块大小，并存入变量TotalFreeMemory中。

　　(3)int XMS-anoc(int KSize)申请扩展内存，申请大小为KSize。单位为K字节，如果申请成功。返回句柄为handle。

　　(4)int INIT(void)用户开发程序在使用扩展内存之前，只要调用这一个模块进行初始化就可，它实际上是连续调用上面(1)，(2)，(3)三个模块。

　　(5)int MoveXMS(10ng int source-addr，long int dest-addr，int source-handle，int desthandle，long int sk)

　本功能不仅可把数据块在常规内存区和扩展内存问移动，也可把块在常规内存内部或扩展内存内部移动。用户开发程序使用扩展内存存取数据主要使用这一个模块就可。80urce-addr为32位源偏移地址值。dest-addr为32位目的偏移地址值。source-handle为源块句柄。dest．handle为目的块旬柄，Count为需传送的32位字节长度，但长度必须为偶数，否则会出错。如果为常规内存，贝0对应的句柄值为O，对应的偏移值为缓冲区内数据块头指针值。

　　(6)int FreeXMS(int handle)释放句柄为handle部分扩展内存。

2 返回错误代码

　　所有调用返回寄存器相同，AX为状态寄存器，如果AX等于0000H，调用失败；如果AX等于o001H，调用成功。BL为返回错误代码寄存器，主要错误类型如下：