1.2 物理メモリアクセス（その2 プログラム構造）

　ここで紹介するプログラムは，Windowsアプリケーションから物理メモリを直接操作するプログラムの第2段です．このプログラムを使うと，自分の好きな物理アドレスを直接操作できるようになります．

　前節で紹介したものと異なり，どのアドレスでも操作できます．前節のものはWindowsが用意したアドレスしか操作できませんでした．

　サンプルプログラムは小さいですが，内容の理解にはi386以上のCPU（Pentium等）のメモリ管理機能の理解が必要です．もっとも，それがわからなくても，物理メモリを直接操作する方法は理解できます．

1-2-1 　プログラムファイルとプログラム構造

　プログラムファイルは表1-3の三つです．基本的に行うことは MD2.CPP を入力することのみです．

　プログラムは，WinMainとWinMainから呼び出されるサブルーチンしかありません（図1-3）．WinProcなどはありません，とてもシンプルです．

<図1-3> プログラムの構造


1-2-2 　プログラムの解説

　リスト1-2のプログラムは，パソコンのビデオRAMに直接データを書き込むプログラムです．前節のリスト1-1にはない，重要なステートメントについて説明します．

● ヘッダーファイル

#include <dos.h>

　windows.hをインクルードするのは当たり前ですが，本プログラムではセグメントレジスタ（注1-3）を参照するので，dos.hもインクルードしておく必要があります．

　プログラムは，WinMain()とCreateSelector()の二つのルーチンからなっています．まずCreateSelector()から説明しましょう．

● 変数：CreateSelector()

DWORD linerAddress ;

HANDLE selector = 0 ;

struct SREGS sregs ;

　これは，単純な宣言文です．特に変わったところはありません，sregsはdsを参照するので宣言しました．

● セグメントレジスタを取得：CreateSelector()

segread( &sregs ) ;

　セグメントレジスタの現在の値を取得し，sregsが指し示す構造体に入れます．後でDSを使用するので現在の値を読み出しています．

● セレクタの割り当て：CreateSelector()

if( (selector = AllocSelector( sregs.ds )) )

　AllocSelector関数は，新しいセレクタを割り当てます（注1-4）．
　パラメータには，コピーするセレクタを指定します．このパラメータに有効なセレクタを指定すると，指定したセレクタの完全なコピーである新しいセレクタを返します．このパラメータが0のときは、初期化されていない新しいセレクタを返します（注1-5）．

　関数が正常に終了した場合は，既存のセレクタのコピー，または初期化されていない新しいセレクタを返します．それ以外の場合は，0が返されます．

● リニアアドレスの算出：CreateSelector()

linerAddress = ((DWORD)segment << 4L ) + offset ;

　パラメータで渡されたsegmentとoffsetから，32ビット（DWORD）のリニアなアドレスを計算します．計算方法は，8086のセグメントアドレス：オフセットアドレスの方法と同じです．

● セレクタのベースを設定：CreateSelector()

SetSelectorBase( selector, linerAddress ) ;

　SetSelectorBase関数は，セレクタのベースを設定します．selectorは，設定するセレクタを指定します．linerAddressは新しいベース値を指定します．この値は，セレクタが示す先頭のアドレスです（注1-6）．

● セレクタのリミットを設定：CreateSelector()

SetSelectorLimit( selector, length ) ;

　SetSelectorLimit関数は，セレクタのリミットを設定します．selectorは設定するセレクタを指定します．lengthは設定するセレクタの新しいリミット値を指定します（注1-7）．

　これで，CreateSelector()の説明は終わりです．次はWinMain()を説明します．

● 変数：WinMain()

HANDLE selector = 0 ;

LPSTR lpScreen ;

unsigned int loop ;

　単純な宣言文です．特に変わったところはありません．

● Main()CreateSelector()の呼び出し：Win

selector = CreateSelector( 0xA000, 0x0000, (DWORD)0x0000FFFF ) ;

　アクセスしたいアドレスと長さを指定して，前述したCreateSelectorを呼び出します．パラメータは先頭アドレス（セグメント形式），オフセット，長さです．

● ポインタを生成：WinMain()

lpScreen = (LPSTR)MAKELONG( 0, selector );

　作成したセレクタからポインタを作り出します．

● ビデオRAMへの書き込み：WinMain()

for( loop = 0 ; loop < 0xFFFF ; loop++ )

lpScreen[loop] ^= 0xFF ;

　上のコードはDOSでも見慣れたコードでしょう．A000:0000（セグメント：オフセット）から64Kバイトを0xFFでXORしています．直接VRAMと0xFFでXORを取っています．

● セレクタの解放：WinMain()

FreeSelector( selector ) ;

　FreeSelector関数は，AllocSelector関数を使用して割り当てたセレクタを解放します．アプリケーションがこの関数を呼び出した後は，セレクタは無効になり使用不能になります（注1-8）．

　以上で細かい説明は終わりです．大体動作が理解できたことと思います．

注：1-3　正確には「セレクタ」です．

注：1-4　この関数は「Windowsのプログラミング規定に反するため，どうしてもしても必要なとき以外はアプリケーションでこの関数を使わないでください」と記載されています．普段は使わない方がいいAPIのようです．事実、Win32（Windows95/98/WindowsNT/Windows2000）では廃止されました。

注：1-5　セレクタに関しては，i386のマニュアルを参照してください．セレクタがわからなくても，メモリ参照のためインデックス，とでも考えれば間違いはありません．

注：1-6　細かい点については，i386のセレクタ（LDTなど）を参照してください．

注：1-7　80286，この値は0x10000未満でなければなりません．

注：1-8　この関数は「Windowsのプログラミング規定に反するため，どうしてもしても必要なとき以外はアプリケーションでこの関数を使わないでください」とう記述があります．AllocSelectorと同様に，Win32（Windows95/98/WindowsNT/Windows2000）では廃止されました。


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