DOS游戏怀旧全攻略 第三章 内存的结界
2003-04-29 00:00 | wolfccb
DOS游戏怀旧全攻略 第三章 内存的结界
内存的问题是我们能否运行游戏的关键，没有声音还好办，好歹游戏还能玩；内存出错可就惨了，给面子的来个xxx Error，不给面子的干脆死机！为了能把问题讲的更清楚些，这里老狼先介绍一下混蛋微软的内存管理，有相关基础的兄弟和不想浪费时间的玩友不妨跳过这一段。以下内容老狼参考了不少资料，涉及到微机原理相关内容，如有不妥之处还请各位指正。
1、结界的历史
1979年，Intel推出了具有20根数据总线的8088芯片，寻址能力为1MB，并且受到了IBM的扶植。另一方面，Microsoft在为基于8088的电脑设计的操作系统DOS中，采用了“段内寻址”的方式，每个段的长度为64K字节，共有65535个段，但是因为段与段之间可以互相重叠，段的起始地址间距为16字节，所以DOS的寻址能力只有65535*16Byte，也就是1MB。然而，IBM认为1MB实在太大了，没有人会用到那么多的内存，于是又把384K内存（UMB，Upper Memory Block）分配给ROM BIOS和视频内存等等，于是，邪恶的640K结界形成了，出于兼容性的考虑，此后的DOS一直保留着原有的内存管理机制。这个640K的Base memory，又叫Conventional memory，是系统最基本内存，它是DOS和所有程序都可以用的内存区，被称为常规内存。它是系统内存中最宝贵、最紧张的资源，如果一个程序因为内存不够而无法运行，大多是因为这部分空间不够使用造成的。
随着硬件的发展，80386DX已经是32位微处理器，实际寻址能力达4GB，反观旧的内存管理规范却处处碍手碍脚，于是扩页内存Expanded memory规范横空出世，取代了INT 15H，使程序能够访问32MB的内存空间。EMS通过一种页面映射分配技术的反复映射访问所有的EMS内存，这样的效率并不高，所以只有少数老游戏使用了EMS，比如《魔神战记2》。由于EMS并没有解决根本的问题，Microsoft又制定了扩展内存Extended memory管理规范XMS，通过在实模式与保护模式之间的快速切换，使程序在保护模式中能够直接使用系统所有内存，从而快速访问XMS。XMS简单而实际，被众多DOS游戏采用。我们打破了结界吗？还没有！很多游戏采用了一个signed integer来存储XMS的数量，导致32767以上的数值变成负数，这就要求我们降低内存数量了。唉，如果说640K的结界是天灾，这个signed integer的结界就是人祸了。
再后来，人们终于找到了理想的突破640K结界的方法：使用DOS保护模式（DOS Protected Mode）。80386及以后的CPU在电脑启动后都会进入实模式（Real Mode），以兼容早期的8088。当运行在保护模式中时，CPU的直接寻址能力高达4GB，并且提供了很多高级功能，使程序可以直接使用系统所有的内存资源，常规内存、扩页内存和扩展内存统统失去了意义；并且，保护模式能够充分发挥32位CPU的威力，极大的提高了效率。常玩游戏的各位一定对DOS4GW非常熟悉，它是Watcom C/C++专用的内存管理工具，可以使程序运行在32位保护模式下。著名的《金庸群侠传》就是用了这个DOS扩展器。运行在32位保护模式下的游戏很少遇到内存问题，只可惜这样的游戏真是不多啊。
2、贤者的符咒
这里我们将结合config.sys中内存的有关设置，结合具体游戏来介绍突破内存结界的方法。config.sys是DOS的主要配置文件，放在系统盘的根目录下。
一个典型的config.sys，可以适应多数游戏：
①device=c:\dos\himem.sys /testmem:off
②device=c:\dos\emm386.exe ram
③devicehigh=c:\dos\ide.sys /d:MSCD000
④dos=high,umb
⑤files=30
⑥buffers=30
⑦stacks=9,256
为了方便解释，老狼在行首加了行号。
①himem是XMS存储器的管理驱动程序，它的主要功能是把扩展存储器按XMS规范来管理，也就说，它把传统的扩展存储器改造成了XMS存储器。此外，HIMEM.SYS可以建立HMA（High Memory Area）存储器供DOS使用。如果运行游戏时显示：XMS not found! 这就是因为没有加载himem.sys所致。为了加快启动的速度，可以在后面加上 /testmem:off 参数，跳过内存检测。另外，加上 /cpuclock:on 可以修正系统时钟速度变化的错误。
②emm386是EMS的管理驱动程序。它的功能是把XMS存储器模拟成EMS存储器来使用，并且建立UMB存储器。后面的ram参数表示同时建立UMB和EMS存储器，如果你确定游戏不需要EMS内存，可以考虑把ram换成noems参数，这样可以获得更多的UMB空间。但如果运行游戏时显示：Error: No EMS found!!! 也就是说游戏要求使用ems，你就不能用noems参数了。如果运行游戏时显示：Error: Free memory is not enough 570k，或Base memory not enough，这是常规内存不足，应该考虑减少常驻内存的程序或将程序加载到UMB中。
③devicehigh=c:\dos\ide.sys /d:MSCD000，这是光驱的驱动程序，devicehigh表示把程序加载到UMB中，这样可以为常规内存腾出更多的空间。如果你不需要在DOS下使用光驱，这行可以省略。
④dos=high,umb，设置DOS占用的内存，high表示把DOS核心部分装入HMA以节省常规内存，umb表示允许DOS与UMB建立联系，以便装载TSR程序或设备驱动程序到UMB中，若改成noumb则表示不允许使用UMB。
⑤files=30，设定程序可以同时打开的最大文件数，若不写这一行，相当于默认值files=10，可能导致大型程序运行失败。
⑥buffers=30，设定缓冲区数量。DOS默认缓冲区数Buffers的值为15，每个Buffer占523字节。如果设定了DOS=HIGH，Buffers会移到HMA中，这当然是好事，但是如果用户自己设定的Buffers太大，超过47个，则HMA装入DOS核心后的剩余空间无法容纳，就把全部Buffers移至常规内存中，这将得不偿失，30的数量比较合理。buffers还可以在后面加上一个数字，表示高速缓冲区数量，如buffers=20,8。老狼没感觉到这个选项对游戏有什么影响，也就没有使用过这种设置，所以就不管它了。
⑦stacks=9,256，设定使用的堆栈的数量。第一个数字是堆栈数量，第二个是每个堆栈的大小。通常指定的值是9,256，这个值可以满足大多数的需求。
只有这些显然是不够的，让我们再来看看其他可能遇到的内存问题。如果运行游戏时显示：EMM386 has detected error #xx in an application at memory address xxxx:xxxx. To minimize the chance of data loss, EMM386 has halted your computer. For more information, see the readme.txt file. To restart your computer, press enter. 这多半已经死机了，不过根据老狼的经验，出现这种错误偶然成分居多，就好像windows的非法操作一样，重新启动后多半就能恢复正常。如果还是不行，可能是EMM386的设置有问题，可以根据游戏的要求，对其进行修改，遇到具体问题时我们再讨论。
下面是本章的重点，很多玩友在玩游戏时收到的错误信息是 XMS = -xxxxx，Error: XMS is not enough xxxk，冤枉啊，内存怎么成了负数呢？其实这是因为xms太大，而很多老游戏偏偏采用了一个signed integer来存储xms的数量，导致32767以上的数值变成负数。解决的办法有很多，如果你的内存是64M，你可以在运行游戏之前运行lh smartdrv 32768 16384，加载高速磁盘缓冲程序。lh表示将smartdrv读入UMB，32768表示使用的内存数量（KB），16384表示提供给windows的缓存数量。这样一来，既减少了内存，又增加了系统效率，一举两得。为什么高于64M内存的电脑不能使用这种办法呢？因为smartdrv的缓存越大，它本身占用的空间也就越大，如果UMB容不下它，他会毫不客气的抢占常规内存，直接导致游戏无法运行。实际上，加载带/x参数的smartdrv可以极大的提高游戏性能，所以它是我们必备的法宝。
还有一种办法是使用虚拟硬盘程序，将内存虚拟成硬盘，用很小的常规内存或UMB就可以轻松占用掉大量XMS，很适合大内存的玩友使用。DOS中自带的ramdrive.sys必须在config.sys中加载，一旦加载就不可调整内存盘的大小或删除。而且虚拟硬盘有容量限制，不能超过32M，它们自己还占用较多的常规内存。幸好有人开发了完美的虚拟硬盘软件XMSDSK，这个小东西的好处太多了，它可以在命令行方式下无限次动态调节虚拟硬盘的大小，并可以随时卸载；它占用内存相当才几百字节，而且能够自动调入到UMB，而不需用LH命令，最重要的是，它支持极大的内存，目前高达2G！XMSDSK的使用非常简单，只需执行xmsdsk xxxxx就行了，单位是KB。卸载的命令是xmsdsk /u，非常轻松。下载地址是http://firststep.ahwww.com/dosware/xmsdsk.exe。
如果你打算在windows下玩老游戏，以上问题的解决就更简单了，直接编辑游戏可执行文件的属性，点“内存”，然后按照需要选择合适的内存数量即可。但你可能要忍受无声甚至噪音的痛苦，而且多数游戏的时钟会有所变化。
另外，通过himem.sys调用int 15h也可以限制内存，但15h中断很不安全，微软早已放弃使用了，而且从未公布himem的int 15h用法，所以这种办法不推荐使用，有兴趣的朋友可以自己查阅相关资料。
到这里，我们不妨编一个批处理文件来简化我们玩游戏的过程，建立一个扩展名是bat的文件，在里面输入如下内容（假定你的内存是256M）：
lh c:\dos\smartdrv.exe /x
lh c:\dos\xmsdsk.exe 240000 /y
lh c:\dos\mouse.com
以上的路径和程序请根据个人的需要修改。
到这里，相信大家在内存方面不会遇到什么障碍了，多数游戏已经能够运行起来，至于怎么让游戏运行得有声有色、原汁原味，敬请期待后几章的内容。
内存的问题是我们能否运行游戏的关键，没有声音还好办，好歹游戏还能玩；内存出错可就惨了，给面子的来个xxx Error，不给面子的干脆死机！为了能把问题讲的更清楚些，这里老狼先介绍一下混蛋微软的内存管理，有相关基础的兄弟和不想浪费时间的玩友不妨跳过这一段。以下内容老狼参考了不少资料，涉及到微机原理相关内容，如有不妥之处还请各位指正。
1、结界的历史
1979年，Intel推出了具有20根数据总线的8088芯片，寻址能力为1MB，并且受到了IBM的扶植。另一方面，Microsoft在为基于8088的电脑设计的操作系统DOS中，采用了“段内寻址”的方式，每个段的长度为64K字节，共有65535个段，但是因为段与段之间可以互相重叠，段的起始地址间距为16字节，所以DOS的寻址能力只有65535*16Byte，也就是1MB。然而，IBM认为1MB实在太大了，没有人会用到那么多的内存，于是又把384K内存（UMB，Upper Memory Block）分配给ROM BIOS和视频内存等等，于是，邪恶的640K结界形成了，出于兼容性的考虑，此后的DOS一直保留着原有的内存管理机制。这个640K的Base memory，又叫Conventional memory，是系统最基本内存，它是DOS和所有程序都可以用的内存区，被称为常规内存。它是系统内存中最宝贵、最紧张的资源，如果一个程序因为内存不够而无法运行，大多是因为这部分空间不够使用造成的。
随着硬件的发展，80386DX已经是32位微处理器，实际寻址能力达4GB，反观旧的内存管理规范却处处碍手碍脚，于是扩页内存Expanded memory规范横空出世，取代了INT 15H，使程序能够访问32MB的内存空间。EMS通过一种页面映射分配技术的反复映射访问所有的EMS内存，这样的效率并不高，所以只有少数老游戏使用了EMS，比如《魔神战记2》。由于EMS并没有解决根本的问题，Microsoft又制定了扩展内存Extended memory管理规范XMS，通过在实模式与保护模式之间的快速切换，使程序在保护模式中能够直接使用系统所有内存，从而快速访问XMS。XMS简单而实际，被众多DOS游戏采用。我们打破了结界吗？还没有！很多游戏采用了一个signed integer来存储XMS的数量，导致32767以上的数值变成负数，这就要求我们降低内存数量了。唉，如果说640K的结界是天灾，这个signed integer的结界就是人祸了。
再后来，人们终于找到了理想的突破640K结界的方法：使用DOS保护模式（DOS Protected Mode）。80386及以后的CPU在电脑启动后都会进入实模式（Real Mode），以兼容早期的8088。当运行在保护模式中时，CPU的直接寻址能力高达4GB，并且提供了很多高级功能，使程序可以直接使用系统所有的内存资源，常规内存、扩页内存和扩展内存统统失去了意义；并且，保护模式能够充分发挥32位CPU的威力，极大的提高了效率。常玩游戏的各位一定对DOS4GW非常熟悉，它是Watcom C/C++专用的内存管理工具，可以使程序运行在32位保护模式下。著名的《金庸群侠传》就是用了这个DOS扩展器。运行在32位保护模式下的游戏很少遇到内存问题，只可惜这样的游戏真是不多啊。
2、贤者的符咒
这里我们将结合config.sys中内存的有关设置，结合具体游戏来介绍突破内存结界的方法。config.sys是DOS的主要配置文件，放在系统盘的根目录下。
一个典型的config.sys，可以适应多数游戏：
①device=c:\dos\himem.sys /testmem:off
②device=c:\dos\emm386.exe ram
③devicehigh=c:\dos\ide.sys /d:MSCD000
④dos=high,umb
⑤files=30
⑥buffers=30
⑦stacks=9,256
为了方便解释，老狼在行首加了行号。
①himem是XMS存储器的管理驱动程序，它的主要功能是把扩展存储器按XMS规范来管理，也就说，它把传统的扩展存储器改造成了XMS存储器。此外，HIMEM.SYS可以建立HMA（High Memory Area）存储器供DOS使用。如果运行游戏时显示：XMS not found! 这就是因为没有加载himem.sys所致。为了加快启动的速度，可以在后面加上 /testmem:off 参数，跳过内存检测。另外，加上 /cpuclock:on 可以修正系统时钟速度变化的错误。
②emm386是EMS的管理驱动程序。它的功能是把XMS存储器模拟成EMS存储器来使用，并且建立UMB存储器。后面的ram参数表示同时建立UMB和EMS存储器，如果你确定游戏不需要EMS内存，可以考虑把ram换成noems参数，这样可以获得更多的UMB空间。但如果运行游戏时显示：Error: No EMS found!!! 也就是说游戏要求使用ems，你就不能用noems参数了。如果运行游戏时显示：Error: Free memory is not enough 570k，或Base memory not enough，这是常规内存不足，应该考虑减少常驻内存的程序或将程序加载到UMB中。
③devicehigh=c:\dos\ide.sys /d:MSCD000，这是光驱的驱动程序，devicehigh表示把程序加载到UMB中，这样可以为常规内存腾出更多的空间。如果你不需要在DOS下使用光驱，这行可以省略。
④dos=high,umb，设置DOS占用的内存，high表示把DOS核心部分装入HMA以节省常规内存，umb表示允许DOS与UMB建立联系，以便装载TSR程序或设备驱动程序到UMB中，若改成noumb则表示不允许使用UMB。
⑤files=30，设定程序可以同时打开的最大文件数，若不写这一行，相当于默认值files=10，可能导致大型程序运行失败。
⑥buffers=30，设定缓冲区数量。DOS默认缓冲区数Buffers的值为15，每个Buffer占523字节。如果设定了DOS=HIGH，Buffers会移到HMA中，这当然是好事，但是如果用户自己设定的Buffers太大，超过47个，则HMA装入DOS核心后的剩余空间无法容纳，就把全部Buffers移至常规内存中，这将得不偿失，30的数量比较合理。buffers还可以在后面加上一个数字，表示高速缓冲区数量，如buffers=20,8。老狼没感觉到这个选项对游戏有什么影响，也就没有使用过这种设置，所以就不管它了。
⑦stacks=9,256，设定使用的堆栈的数量。第一个数字是堆栈数量，第二个是每个堆栈的大小。通常指定的值是9,256，这个值可以满足大多数的需求。
只有这些显然是不够的，让我们再来看看其他可能遇到的内存问题。如果运行游戏时显示：EMM386 has detected error #xx in an application at memory address xxxx:xxxx. To minimize the chance of data loss, EMM386 has halted your computer. For more information, see the readme.txt file. To restart your computer, press enter. 这多半已经死机了，不过根据老狼的经验，出现这种错误偶然成分居多，就好像windows的非法操作一样，重新启动后多半就能恢复正常。如果还是不行，可能是EMM386的设置有问题，可以根据游戏的要求，对其进行修改，遇到具体问题时我们再讨论。
下面是本章的重点，很多玩友在玩游戏时收到的错误信息是 XMS = -xxxxx，Error: XMS is not enough xxxk，冤枉啊，内存怎么成了负数呢？其实这是因为xms太大，而很多老游戏偏偏采用了一个signed integer来存储xms的数量，导致32767以上的数值变成负数。解决的办法有很多，如果你的内存是64M，你可以在运行游戏之前运行lh smartdrv 32768 16384，加载高速磁盘缓冲程序。lh表示将smartdrv读入UMB，32768表示使用的内存数量（KB），16384表示提供给windows的缓存数量。这样一来，既减少了内存，又增加了系统效率，一举两得。为什么高于64M内存的电脑不能使用这种办法呢？因为smartdrv的缓存越大，它本身占用的空间也就越大，如果UMB容不下它，他会毫不客气的抢占常规内存，直接导致游戏无法运行。实际上，加载带/x参数的smartdrv可以极大的提高游戏性能，所以它是我们必备的法宝。
还有一种办法是使用虚拟硬盘程序，将内存虚拟成硬盘，用很小的常规内存或UMB就可以轻松占用掉大量XMS，很适合大内存的玩友使用。DOS中自带的ramdrive.sys必须在config.sys中加载，一旦加载就不可调整内存盘的大小或删除。而且虚拟硬盘有容量限制，不能超过32M，它们自己还占用较多的常规内存。幸好有人开发了完美的虚拟硬盘软件XMSDSK，这个小东西的好处太多了，它可以在命令行方式下无限次动态调节虚拟硬盘的大小，并可以随时卸载；它占用内存相当才几百字节，而且能够自动调入到UMB，而不需用LH命令，最重要的是，它支持极大的内存，目前高达2G！XMSDSK的使用非常简单，只需执行xmsdsk xxxxx就行了，单位是KB。卸载的命令是xmsdsk /u，非常轻松。下载地址是http://firststep.ahwww.com/dosware/xmsdsk.exe。
如果你打算在windows下玩老游戏，以上问题的解决就更简单了，直接编辑游戏可执行文件的属性，点“内存”，然后按照需要选择合适的内存数量即可。但你可能要忍受无声甚至噪音的痛苦，而且多数游戏的时钟会有所变化。
另外，通过himem.sys调用int 15h也可以限制内存，但15h中断很不安全，微软早已放弃使用了，而且从未公布himem的int 15h用法，所以这种办法不推荐使用，有兴趣的朋友可以自己查阅相关资料。
到这里，我们不妨编一个批处理文件来简化我们玩游戏的过程，建立一个扩展名是bat的文件，在里面输入如下内容（假定你的内存是256M）：
lh c:\dos\smartdrv.exe /x
lh c:\dos\xmsdsk.exe 240000 /y
lh c:\dos\mouse.com
以上的路径和程序请根据个人的需要修改。
到这里，相信大家在内存方面不会遇到什么障碍了，多数游戏已经能够运行起来，至于怎么让游戏运行得有声有色、原汁原味，敬请期待后几章的内容。