Нещодавно завелася в мене PicoMEM – крутезна плата оновлення, зовсім недавно створена. Я все ще під враження, то ж запрошую познайомитися і читачів.

• Опис
• Тестування
  • Тести коректності
• Експерименти з UMB
  • Особливості DOSXMAX 1.7
  • Результати
  • Файли конфігурації
    • CONFIG.SYS
    • AUTOEXEC.BAT
    • LDNE2000.BAT
• Посилання
• Виноски

Опис

Згадуючи попередній мій огляд плат оновлення, PicoMEM, заміняє більшість з них, при чому – одночасно. Базується на Raspberry Pi Zero, з мікроконтролером RP2040. На момент написання¹ вміє наступне:

• Емуляція пам’яті – як refill першого мегабайта, так і до 4Мб EMS-пам’яті.
  • Тобто, може заповнювати основну пам’ять, як нижче 640 Кб, так і вище – аж до відеопам’яті, а також заповнювати дірки між 640 і 1024 Кб – UMB.
  • Поки, перших 128 Кб емулює з пам’яті мікроконтролера, швидко (в термінах тих машин – без циклів очікування), решта – з PSRAM плати, повільно, з додатковими циклами очікування.
    • Тобто, використання PSRAM може бути повільнішим навіть за RAM IBM PC 5150.
  • Грануляція – 16 Кб.
  • Карту вже встановленої в системі пам’яті визначає автоматично.
  • Керується з налаштувань BIOS, контроль хороший, але не повний. За найменших змін – забуває налаштування, що певне і розумно.
  • Драйвер EMS надається – модифікація драйвера LTEMM.EXE для Lo-tech 2MB EMS Board.
    • Все необхідне він детектує автоматично, тому інсталюється так: DEVICE=PMEMM.EXE /n – \n забороняє тестувати пам’ять (це доооовго!).
  • Кадр EMS може знаходитися лише за адресою 0xD000 або 0xE000.
• Емулює свій ROM.
  • Однак, користувацькі образи ROM поки не підтримуються.
  • Конфігурація дозволяє обрати базову адресу BIOS²: 0xD000 чи 0xC800.
    • У відповідь на цей текст автор вказав, що можна обирати будь-які адреси, наприклад, для CGA картки встановити 0xC000, щоб отримати більше неперервної пам’яті, або взагалі встановити 0 – відключити BIOS для перевірки конфліктів.
    • Здійснюється файлом config.txt в корені MicroSD-картки, таким рядком: BIOS C800³.
    • Якщо є XT IDE, краще обрати 0xD000, а XT IDE BIOS розташувати за 0xC800.
    • Інакше може бути зручнішим вибрати 0xC800 – на багатьох конфігураціях, хоч і не завжди, це дасть більше простору для EMS-вікна і UMB-блоків.
  • Існують варіанти прошивки для чорно-білих екранів.
  • Оновлення – звичайне програмування Pi Zero: натискаємо кнопку BOOTSEL, під’єднуємо по мікро-USB – з’являється віртуальний диск, туди копіюється прошивка.
    • Плата доволі капризна до кабелів – в мене запрацював п’ятий із справних, короткий.
• Емуляція дисководів.
  • Образи бере з директорії /FLOPPY у кореневому каталозі картки.
    • До 63 образів одночасно.
  • Імена образів – до 13 літер.
  • Поки розуміє лише ‘‘плоскі’’ образи, .img.
  • Емулює до двох дисководів.
  • Наживо, не з конфігурації BIOS, можна замінити лише диск у дисководі A: і лише у текстовому режимі⁴.
  • Для цього потрібно натиснути Alt-Ctrl-F2.
  • Якщо використовується KEYB, DOSKEY тощо, може бути потреба викликати утиліту PMINIT /k, щоб відновити перехоплення відповідного переривання.
• Емуляція HDD.
  • Образи бере з директорії /HDD у кореневому каталозі картки.
  • Вміє створювати нові з налаштувань BIOS.
  • Імена образів – до 13 літер.
    • До 63 образів одночасно.
  • Поки розуміє лише ‘‘плоскі’’ образи, .img, до 4Гб.
    • Автор рекомендує обмежуватися до розміром 500 Мб, а краще 200 Мб, з міркувань продуктивності.
  • Геометрія, виключно: H:16, S:63, C:x, де x визначається з розміру образу.
  • Емулює до чотирьох дисків.
  • Фізичний диск буде HDD0⁵.
    • Вони часто використовують DMA, яка поки не підтримується.
  • Диски XT IDE навпаки, будуть після дисків PicoMEM.
    • Тоді можуть бути проблеми емуляції більше одного диску.
    • Потрібно заборонити “Use PicoMEM Boot code”.
• Образи дисків та свою конфігурацію бере з MicroSD-картки, форматованої у FAT16/32⁶.
  • Автор рекомендує якнайшвидшу, розміром не менше 4 Гб.
• Емуляція NE2000-сумісної картки по WiFi!
  • Конфігурується файлом wifi.txt в корені картки: рядок з SSID, рядок з паролем.
  • Переривання вибирається в налаштуванні BIOS, має відрізнятися від переривання картки.
  • Драйвер надається, PM2000, все детектує автоматично.
• USB-мишка, через OTG перехідник.
  • Драйвер надається: PMMOUSE, модифікований драйвер CTMOUSE, все детектує автоматично.
• Емуляція USB-джойстика – поки не пробував.
  • Клавіатура поки не підтримується.
• Емуляція звукової карти, Adlib.
  • Потребу I2S-модуль PCM5102, з ним – чудово працює.
• Вміє виводити POST-коди.
  • Не випробовував, оскільки потребує Qwiic-дисплей.

Нюанси:

• На жаль, поки не підтримує DMA в емульованій пам’яті.
  • Через це, якщо використовуються фізичні дисководи і їх буфер потрапить в емульовану RAM, комп’ютер відмовиться працювати.
  • Те ж може бути з фізичними HDD.
  • Те ж може статися з звуковою картою, але автор каже, що це помітно менш ймовірно, якщо в системі хоча б 512 Кб RAM.
  • Автор обіцяє скоро це виправити.
• Список машин, які підтримуються, є в документації. Цитувати його не буду, хотів би хіба відзначити:
  • На 12 МГц 386 та деяких 16 МГц 286 не працює – припускаю, перестає встигати.
  • Нюанси налаштування для деяких систем – тут.
• Хотілося б якийсь контроль над таймаутами при завантаженні.
  • Можливо, також ручний контроль над refill.

Плата, поки, частково Open Source, автор обіцяє відкрити джерельні тексти прошивки з часом, коли будуть готові. Дуже чекаю! :-)

А ще, для мене вона є ілюстрацією, наскільки зросла продуктивність розробників зараз – перше повідомлення від розробника бачу в самому кінці 2022, враховуючи його слова там – платі трохи більше двох років, рахуючи від ідеї. Звичайно, автор не все робив сам, але – все ж, прогрес вражає!

Тестування

Тестував на чотирьох машинах:

• XT-машині на базі Juko ST,
  • Встановив 8087 – жахливо гріється,
• на своїй IBM PC 5150,
• на HT-12 286 + 287, 16 МГц,
  • Напаяний на платі 287 теж дууууже гріється, як і всі мої 8087 і 287-мі… Сама система трохи нестабільна – не знаю, чи через 287, чи через вік плати, чи через PicoMEM.
• на Cyrix 486DLC + Cyrix 387, 66 МГц.

Випробував UMB, EMS, FDD, HDD, NE2000, USB-мишку, звукову карту.

• XT Juko ST: все працює чудово – суб’єктивно стабільніше, ніж на брендованих машинах, про які я писав раніше. Звукову карту випробовував тільки на цій машині.
  • Доповнення основної пам’яті безпосередньо над 640 Кб може колись спробую – для того потрібно EGA чи CGA картку поставити і відповідний монітор – поки можу для цього хіба монітор від Amstrad 1640 використовувати, це трохи мороки.
  • Карта може спробувати використати область пам’яті VGA, 0xA000-0xB7FF, якщо вимкнути Ignore Video Segment, не став експериментувати, від гріха.
  • Джойстика не маю, POST-коди вимагають дорогого дисплею – поки не планую.
  • FtpSrv з MTCP трохи нестабільніший, ніж я звик – зависає періодами. Не перевіряв, чи це пов’язано з емуляцією, чи просто з перегрівом 8087.
• IBM PC 5150: в цілому, теж все працює, але ретельно не тестував.
  • Дуже здивувався, як на IBM PC 5150 працює EMS, DOS 6.22, NE2000-сумісна картка і USB-мишка.
• 286+287/16 МГц та Cyrix 486DLC + Cyrix 387, 66 МГц – працює все, окрім WiFi-емуляції NE2000. Звукову карту не випробовував.
  • Пробував різні порти та переривання, конфлікту немає. Ще спробую на інших АТ-системах.
• Також, працює Turbo Basic 1.10, який має проблеми з деякими емуляціями HDD.

MAC-адреса: 28:CD:C1:11:6A:A1.

Карта пам’яті для XT та IBM PC 5150. Оскільки XT-IDE тут не використовується, та й інші плати не претендують на цю адресу, обрав як адресу EMS-кадру 0xC8000 – це дозволило створити неперервний блок UMB розміром 80 Кб – на жаль, у моїй практиці, софт, зазвичай не розпізнає, коли UMB поділено на кілька блоків і використовує лише один з них. Ремарка: візуалізація трішки незвична – старша цифра адреси сегменту написана над відповідним сегментом. Тобто, перший x має адресу 0xA0000, а перший V – 0xB800. Для випробуваних AT, єдина різниця – 4 M та 4 R в кінці, 64 Кб UMB. Вибачте за якість фото7!

Кумедний прояв: коли я забув оновити розмір UMB для AT-систем – де 64 Кб, замість 80 Кб на Juko XT, з USE!UMBS все ніби працювало (тільки тест пам’яті виявляв проблему з останніми 16 Кб UMB), а lh edoskey і варіації – жорстко зависали. А ось LastByte відмовлявся ініціалізуватися у такому випадку.

Тести коректності

EMS пам’ять проходить тест в CheckIt 4.10 та CheckIt PRO 1.11, UMB – під CheckIt PRO 1.11. Принаймні одним способом тестувався кожен різновид пам’яті на кожній з машин.

На Juko ST XT запускав, у різних комбінаціях налаштувань менеджерів пам’яті, (див. далі), Windows 3.00 та Word i Excel під ним – працюють. Повііііільно… – але не повільніше, ніж очікувано на XT.

Juko ST XT, UMB + EMS. Щойно запущено Windows 3.00.
Juko ST XT, UMB + EMS. Щойно запущено Excel 2.1.
Juko ST XT, UMB + EMS. Не закриваючи Excel, запущено Word for Windows 1.0.

Експерименти з UMB

Поекспериментувавши з апаратною картою пам’яті, вирішив повторити свої експерименти з UMB і максимізацією вільної основної пам’яті на останній ще не охопленій своїй XT – Juko ST XT. Покладаючись на той досвід, вирішив експериментувати з:

• USE!UMBS, щоб перемістити DOS в UMB, зберігаючи можливість використовувати EMS,
• LastByte – відмовившись від можливості використовувати EMS, а EMS-кадром скористатися як звичайною UMB – це марнотратно, звичайно, але за певних умов більша пам’ять під 1 Мб могла бути важливішою.

На Juko ST XT тестував максимально ретельно, на IBM PC 5150 – поверхнево, на інших – ретельно.

Можливо, інші утиліти, типу Quarterdeck QRAM з його DOS-UP.SYS, спробую іншого разу.

Важливо, що випробовував лише з емульованими дисководами і HDD – проблема з DMA тут не може проявитися, з використанням реальних можуть бути проблеми від таких переміщень DOS в UMB.

Використовую MS DOS 6.22.

Підключаємо драйвер EMS, тоді можна скористатися USE!UMBS або LastByte + HighUMM, щоб надати підтримку UMB, а потім – можемо використати DOSMAX, разом з його ShellMax (і запуском його ж з Autoexec.bat, щоб доперемістити командний інтерпретатор вверх). З останнім можна скористатися версією 1.7 – вона підтримує ‘‘чистий’’ 8086, та 2.1 – яка потребує 80186, або – сумісний з ним V20. (Такий вибір базується на попередніх експериментах.)

Для кожної з цих конфігурацій дивлюся вільну пам’ять, за умови завантажених setver, драйвера мишки (PMMouse) та eDOSKey.

Особливості DOSXMAX 1.7

Успішно перемістити вверх може не все – на дечому зависає. З того всього вивчив його опції:

• /R+ – давати звіт; /P- – не зупинятися, /N+ – не зупинятися навіть у випадку помилок,
• /L+ – залишити код DOS в основній пам’яті,
• /S+ – залишити сегменти DOS в основній пам’яті,
• A0 – залишити COMMAND.COM в основній пам’яті.
  • Що цікаво, якщо є помилка, наприклад, незнайома опція (спочатку я використав /report:-, зрозумілу новішим версіям), драйвер може завантажитися, але неявно матиме на увазі /A0 (і може ще якісь опції) – якийсь час мусив зневаджувати проблему, що драйвер зависав після виправлення помилки у опції, хоча щось переміщав у UMB навіть коли були помилки.

В цілому, з USE!UMBS максимальну частину DOS вдалося перемістити вверх з такими опціями:

DEVICE=c:\dosmax17\dosm86.exe /R+ /P- /N+ /A0

Коли вирішив відтворити – вже не вдалося, потрібно ще додати /S+ – хоча я впевнений, що працювало і без. Щось ще змінилося, ймовірно…

Для LastByte довелося використати більш жорсткі опції:

DEVICE=c:\dosmax17\dosm86.exe /R+ /P- /N+ /A0 /S+

ShellMax працювати відмовляється, заміна dosm86.exe на dosmax.exe нічого не змінила (крім невеликого зменшення потреби в пам’яті).

DOSXMAX 2.1 всіх тих танців не потребує, ShellMax працює, але – потребує 80186/V20.

Результати

Основної пам’яті: 655360 байт (640 Кб). EMS без LastByte: 4,177,920 (4,080 Кб) EMS з LastByte: 0.

Файли з сирим виводом MEM /C – тут.

Видно, що DOSMAX себе “тихо” запихає в UMB. На свої потреби забирає з UMB 37,760. DOSMAX 1.7 потребує на 32 байти більше, ніж DOSM86 з того ж пакету в основній пам’яті, це єдина виявлена відмінність.

Підсумовуючи:

• Найбільший об’єм основної пам’яті отримано для LastByte + DOSMAX 2.1, 638,448 байт (623.5 Кб).
  • Однак, при тому EMS недоступна.
• За збереження EMS, USE!UMBS + DOSMAX 2.1 залишають 633,776 байт, (майже 619 Кб - 618.92 Кб).
• Без всіх цих фокусів – 573,392, (майже 560 Кб).

Це скромніше, ніж в Tandy 1400 LT, де можна скористатися пам’яттю над 640 Кб (відеокарта – не VGA), чи Compaq Portable III/386, де допомагає EMM386, але, все ж, непогано.

LastByte + DOSMAX 2.1 – ініціалізовано. Видно карту пам’яті і об’єм доступної UMD (128+16 = 144 Кб).
DOSMAX завантажує частини DOS в UMB.
Дозавантаження системи. Для USE!UMBS процес буде виглядати схоже.

Файли конфігурації

CONFIG.SYS

У варіанті для 80 Кб UMB, (для 64 потрібно виправити адресу для USE!UMBS та розмір для LastByte):

[common]


[menu]
menuitem=clr, Minimal
menuitem=pm, PicoMEM
menuitem=pmn, PicoMEM + NET
menuitem=ub, PicoMEM + USEUMB
menuitem=ubdm, PicoMEM + USEUMB + DOSMAX
menuitem=ubdmn, PicoMEM + USEUMB + DOSMAX + NET
menuitem=lb, PicoMEM + lastbyte
menuitem=lbdm, PicoMEM + lastbyte + DOSMAX
menuitem=lbdmn, PicoMEM + lastbyte + DOSMAX + NET 

menudefault=pm,5

[clr]
DEVICE=c:\dos\setver.exe

[pm]
files=30
DEVICE=c:\PICOMEM\PMEMM.EXE /n

[pmn]
include=pm

rem DOSMAX 1.7 Options:
rem /R+ -- report; /P- -- no pause, /N+ -- no pause even on error
rem /L+ -- leave  dos code low,
rem /S+ -- leave DOS sub-segments low 
rem /A0 -- leave command.com low 
rem If option is wrong, implies /A0 (at least)
rem 
rem DOSMAX 2.1 has longer form: /report:+ and so on.

[ub]
include=pm
dos=high,umb
DEVICE=c:\umbs\use!umbs.sys E000-F3FF
DEVICEHIGH=c:\dos\setver.exe


[ubdm]
include=pm
dos=high,umb
device=c:\umbs\use!umbs.sys E000-F3FF

REM DOSMAX 2.1:
DEVICE=c:\dosmax21\dosmax.exe /R+ /P- /N+ 
SHELL =C:\dosmax21\shellmax.com c:\command.com /p
REM DOSMAX 1.7 maximal working conf (shellmax does not works):
REM DEVICE=c:\dosmax17\dosm86.exe /R+ /P- /N+ /A0 /S+
REM DEVICE=c:\dosmax17\dosmax.exe /R+ /P- /N+ /A0 /S+

DEVICEHIGH=c:\dos\setver.exe

REM lastbyte -- use EMS frame as a UMB. 

[ubdmn]
include=ubdm


[lb]
include=pm
dos=high,umb
DEVICE=c:\lastbyte\lastbyte.sys ? physical=lim3ems,noems dos=E000:80 name=ilya_tumanov key=200166d2 
REM exclude=c400:64 exclude=e400:112 dos=e000:80 -- examples
DEVICE=c:\lastbyte\highumm.sys

DEVICE=c:\lastbyte\highdrvr.sys c:\dos\setver.exe


[lbdm]
include=pm
dos=high,umb
DEVICE=c:\lastbyte\lastbyte.sys ? physical=lim3ems,noems dos=E000:80 name=ilya_tumanov key=200166d2 
REM exclude=c400:64 exclude=e400:112 dos=e000:80 -- examples
DEVICE=c:\lastbyte\highumm.sys

REM DOSMAX 2.1:
DEVICE=c:\dosmax21\dosmax.exe /R+ /P- /N+ 
SHELL =c:\dosmax21\shellmax.com c:\command.com /p

REM DOSMAX 1.7 maximal working conf (shellmax does not works):
REM DEVICE=c:\dosmax17\dosm86.exe /R+ /P- /N+ /A0 /S+
REM DEVICE=c:\dosmax17\dosmax.exe /R+ /P- /N+ /A0 /S+

DEVICE=c:\lastbyte\highdrvr.sys c:\dos\setver.exe


[lbdmn]
include=lbdm

AUTOEXEC.BAT

@echo off
prompt $p$g
path c:\win300;c:\dos;c:\vc;c:\utils;c:\dn139;c:\
set temp=c:\tmp
set MTCPCFG=c:\mtcp\cur.cfg
REM Allow hotkeys for Ctrl-Shift-F1/F2 (PicoMEM info/change A:)
c:\picomem\pminit /k
rem c:\dos\smartdrv.exe /l /x /v

goto %config%

:clr
goto aft

:pm
c:\picomem\pmmouse
c:\edoskey\doskey.com
goto aft

:pmn
c:\picomem\pmmouse
c:\edoskey\doskey.com
call c:\ldne2000.bat
goto aft

:ub
lh c:\picomem\pmmouse
lh c:\edoskey\doskey.com
goto aft

:ubdm
REM Call dosmax to move command.com part (master env.) to UMB
REM c:\dosmax17\dosm86
REM c:\dosmax17\dosmax
c:\dosmax21\dosmax
lh c:\picomem\pmmouse
lh c:\edoskey\doskey.com
goto aft

:ubdmn
REM c:\dosmax17\dosm86
REM c:\dosmax17\dosmax
lh c:\picomem\pmmouse
lh c:\edoskey\doskey.com
call c:\ldne2000.bat
goto aft

:lb
c:\lastbyte\hightsr.exe c:\picomem\pmmouse
c:\lastbyte\hightsr.exe c:\edoskey\doskey.com
goto aft

:lbdm
REM Call dosmax to move command.com part (master env.) to UMB
REM c:\dosmax17\dosm86
REM c:\dosmax17\dosmax
c:\dosmax21\dosmax
c:\lastbyte\hightsr.exe c:\picomem\pmmouse
c:\lastbyte\hightsr.exe c:\edoskey\doskey.com
goto aft

:lbdmn
REM c:\dosmax17\dosm86
REM c:\dosmax17\dosmax
c:\dosmax21\dosmax
c:\lastbyte\hightsr.exe c:\picomem\pmmouse
c:\lastbyte\hightsr.exe c:\edoskey\doskey.com
call c:\ldne2000.bat
goto aft


:aft

lh vc

LDNE2000.BAT

:LDNE2000
c:\PICOMEM\PM2000.COM 0x60
REM 0x60 2 0x260
set mtcpcfg=c:\mtcp\cur.cfg
C:\mtcp\dhcp.exe

Посилання

• PicoMEM – репозиторій на GitHub.
  • Вирішення проблем
• PicoMEM Project : Pi Pico on an ISA Board на Vogons.
• PicoMEM : Pi Pico on ISA, with full Memory and I/O bus access – на VCFed.

Виноски