DOSエクステンダー

DOSエクステンダーとは、 DOS上で動作するコンピュータソフトウェアプログラムであり、ホストオペレーティングシステムがリアルモードでしか動作できない場合でも、ソフトウェアをプロテクトモード環境で実行できるようにするものです。

DOSエクステンダーは、DOSのメモリ制限に対処するために、1980年代にIntel 80286プロセッサの登場を受けて開発され（後にIntel 80386で拡張された）、当初はDOSのメモリ制限に対処するために開発されました。

DOSエクステンダーとは、保護モードで実行されるプログラムが基盤となるDOS APIと透過的にインターフェースできるように、DOSを「拡張」するプログラムです。これは、DOSが提供する多くの機能が、メモリの最初の640キロバイト内のメモリ位置を指す16ビットのセグメントアドレスとオフセットアドレスを必要とするためです。しかし、保護モードでは、セグメントレジスタ（現在はセレクタと呼ばれます）を使用して、セグメントの特性を記述するグローバル記述子テーブルのエントリを指す、互換性のないアドレッシング方式が用いられます。この2つのアドレッシング方式は相互に排他的であり、プロセッサは保護モード以外の要求を処理するために、コストのかかるリアルモード（またはV86モード）への切り替えを行う必要があります。

DOSエクステンダーは、環境設定と実行対象プログラムのロードに加えて、（とりわけ）1MBのリアルモードメモリ境界より下に割り当てられたバッファ を維持する変換レイヤーも提供します。これらのバッファは、基盤となるリアルモードオペレーティングシステムとプロテクトモードプログラム間でデータを転送するために使用されます。リアルモード/V86モードとプロテクトモードの切り替えは比較的時間がかかるため、エクステンダーは、多くのリアルモード操作の機能を独自のプロテクトモード環境内で複製することで、切り替え回数を最小限に抑えようとします。DOSはオペレーティングシステムとユーザーレベルソフトウェア間の通信に割り込みを多用するため、DOSエクステンダーは、多くの一般的なハードウェア（リアルタイムクロックやキーボードコントローラなど）およびソフトウェア（DOS自体やマウスAPIなど）の割り込みをインターセプトします。一部のエクステンダーは、ビデオBIOSルーチンなどの他の一般的な割り込み機能も処理します。

基本的に、DOSエクステンダーはミニチュア版のオペレーティングシステムのようなもので、基盤となるオペレーティングシステム自体の機能の多くを処理します。

DOSエクステンダーはPhar Lapによって発明されたと言われているが、プロテクトモードのDOSプログラムを一般市場に普及させたのは、Tenberry Software（旧Rational Systems）の386エクステンダーDOS/4GWだった。Watcomの386クラスプロセッサ用C、C++、Fortranコンパイラに同梱されていたため、 id Softwareのヒット作DoomをはじめとするPCアプリケーションやゲームの定番となった。

当初、メモリを大量に消費するビジネスアプリケーションがDOSエクステンダーの開発を牽引したが、真に注目を集めたのはPCゲームだった。DOSエクステンダーの開発の結果、既存の多様なメモリ管理方法から生じる可能性のある多くの競合を解消し、クライアントプログラムに統一されたインターフェースを提供するために、2つの新しいソフトウェアインターフェースが作成された。

これらのインターフェースの最初のものは仮想制御プログラムインターフェース（VCPI）でしたが、これはWindows 3.0の開発から発展したDOS保護モードインターフェース（DPMI）仕様によってすぐに影を潜めました。 ^{[ 1 ]}これらは、拡張プログラムがリアルモードソフトウェアとインターフェースし、メモリを割り当て、割り込みサービスを処理できるAPIを提供しました。また、エクステンダーが保護モードへの切り替えを簡単に設定する方法を提供し、複数の保護モードプログラムが平和的に共存できるようにしました。

• Tenberry Software, Inc. 製のDOS/4G、DOS/4GW、およびDOS/16M
• 286|DOS Extender および 386|DOS Extender はPhar Lapによって開発されました。後に TNT Dos Extender に取って代わられました。
• PROTは、Al Williamsによる32ビットDOSエクステンダーで、Dr. Dobb's Journal ^{[ 2 ] [ 3 ]}と2冊の本^{[ 4 ] [ 5 ]}で公開されています。このエクステンダーの利点は、DOSとBIOSの呼び出しをリアルモードに切り替えるのではなく、エミュレートモードで実行できることでした。
• CauseWayはかつてDOS4Gと競合する独自開発の拡張機能だった。2000年以降はオープンソースとして公開されている。Daggerfallなど、ごく一部のゲームで使用されている。
• DOS/4G の代替としてのDOS/32 、Narech K. 著。
• Ergo（旧Eclipse、旧AI Architects）のOS/286およびOS/386エクステンダー、ならびにDPM16およびDPM32サーバー
• 386Power 32-bit DOS Extender は、32 ビットアセンブリアプリケーション用の拡張機能です。ソース コードが含まれています。
• 1990年以降のすべてのMicrosoft Windowsバージョン（NTブランチを除く）には、 DPMIサーバーとDOSエクステンダーの両方が含まれています。 ^{[ 6 ]}
• HX DOS Extender は、Windows コンソール ( Far Managerなど) や一部の Win32 GUI アプリケーションを DOS 上で実行できるように、限定的な Win32 サポートを提供します。保護モードの DOS プログラムで使用するための 16 ビットおよび 32 ビットのDPMIサーバー (HDPMI16/HDPMI32)が含まれています^{[ 7 ]}
• DosWin32は限定的なWin32サポートを提供します
• WDosXは、TMT Pascalコンパイラで使用された、限定的なWin32サポートの初期実装でした。
• Borland Power Packは、同社の開発スイートの一部に付属していた拡張機能で、Win32 APIの限られた部分にアクセスできるものでした。
• 同じくBorland社製のTASMには、DPMI32VMを搭載した32RTMと、DPMI16BIを搭載したRTMという2つのDPMIホストが含まれていました。
• CWSDPMIは、Charles W. Sandmann氏によって開発された、32ビット保護モードのDOS DJGPPプログラムで使用するためのDPMIサーバーです。
• Quarterdeck Office Systemsの QDPMI は、 QEMMに付属する DPMI ホストでした。
• DJGPPの旧バージョン（v2以前）で使用されていたGO32とFree Pascal
• D3Xは、アセンブリ言語のみで記述されたDPMIサーバーです。まだアルファ版の段階でしたが、完成前に開発が中止されました。
• DPMIONEは、もう一つのDPMIサーバーです。元々は、Borland C++およびDelphiで生成された32ビットプログラム向けに開発されました。
• Salford Software の DBOS は、主に同社の FTN77 Fortran コンパイラで使用される 32 ビット保護モード DOS エクステンダーです^{[ 8 ]}
• FlashTek社製のX32およびX32VMは、 Digital Marsコンパイラによってターゲットとしてサポートされています。
• Blink Inc.のBLINKERバージョン3以降は、CA-Clipper、Microsoft C/C++、PASCAL、FORTRAN、Borland C/C++など、複数の16ビットDOSコンパイラ用の286 DOSエクステンダーを提供しました。実行環境に応じてリアルモードまたはプロテクトモードのいずれかで実行できる独自の「デュアルモード」実行ファイルをサポートしていました。
• EMX
• Watcom C/C++コンパイラ用の32ビット保護DOSエクステンダーであるPMO​​DE/Wは、2023年7月からオープンソース化されました。^{[ 9 ]}

• ATTグラフィックスソフトウェアラボの「RIO」――解像度独立オブジェクト（Resolution Independent Objects）グラフィックスソフトウェア。
• Adobe Acrobat Reader 1.0（DOS/4GW Professionalの初期バージョンを使用）
• AutoCAD 11 (PharLap 386)
• Lotus 1-2-3リリース3 (Rational Systems DOS/16M)
• Oracle Professional
• IBMインターリーフ
• Major BBSは、1980年代に登場したBBSソフトウェアパッケージで、Phar Lap DOSエクステンダーを利用していた。
• Quarterdeck DESQviewおよびDESQview/Xマルチタスクソフトウェア
• Watcomのx86向けC、C++、Fortranコンパイラ
• 1990年代前半から中頃にかけての無数のDOSゲーム（主にDOS/4GWを使用）には、以下のようなものがある。
  • id SoftwareのDOOMとその続編、そしてQuake （ DJGPPで構築）
  • Looking Glass Studiosの『System Shock』
  • Parallax SoftwareのDescent
  • Crack.comの悪用
  • Blizzard Entertainmentの『Warcraft: Orcs & Humans』と『Warcraft II: Tides of Darkness』
  • 3D Realmsのデューク・ニューケム3D
  • ミッドウェイのモータルコンバット
  • ウエストウッド・スタジオの『コマンド＆コンカー』と『コマンド＆コンカー：レッドアラート』
  • DMA Design（現Rockstar North）の『グランド・セフト・オート』。後のバージョンでは、現代のコンピューターとの互換性を高めるため、Windows版がリリースされた。
  • NovaLogic社の『Comanche: Maximum Overkill』は、独自のUnrealモード用メモリマネージャを使用しており、 80386プロセッサを必要としたため、メモリマネージャや仮想DOSボックスとの互換性がなく、 CONFIG.SYSファイルで複雑なDOSブートメニューの設定が。後の改訂版では、この問題を解決するDOSエクステンダーが追加されました。
  • Origin SystemsのUltima VIIおよびUltima VII Part Two: Serpent Isleも、 Voodoo Memory Manager と呼ばれる独自のUnreal モードメモリマネージャを使用しており、これはEMSメモリやEMM386などのメモリマネージャと互換性がありませんでした。

• 「FreeDOS wiki の DOS Extender」。2009 年 3 月 2 日のオリジナルからアーカイブ済み。2009年8 月 12 日取得。
• HX-DOS
• フリーカントリーのDOSエクステンダー一覧