第55回 プログラミングについて『ＤＯＳのプログラム１』

　いまさらＤＯＳの話をするのも時代遅れかも知れませんが、今回はＤＯＳ用のプログラムについて考えてみましょう。
　Ｗｉｎｄｏｗｓが普及するようになってＤＯＳの存在はだんだんと影の薄い存在になってしまいました。Ｗｉｎｄｏｗｓ時代になってからパソコンを使うようになった方はもしかするとＤＯＳプロンプト画面を使ったことも、その存在すら知らないかも知れませんが、パソコンの黎明期から現在に至るまで使われている方（マックは別ですが）にとっては、たとえＷｉｎｄｏｗｓ全盛の現在でもそれなくしてはパソコンを使えない方もいるかと思います。
　私の場合はコンピュータとの付き合いの始まりはミニコンでしたので、最初はＤＯＳではなかったのですが、いかんせん１５年以上も昔はコンピュータと人間の間の会話は文字端末に向かってキーをカタカタと打たなければなりませんでした。もっとも、カードにマーキングしてコンピュータに読み込ませるという時代ではなかったのは幸運だったかも知れません。

　ＷｉｎｄｏｗｓがＷｉｎｄｏｗｓ９５になってそのＤＯＳプロンプトは３２ビットになったので、プログラミングは非常に楽になりました。というのもこの３２ビットになってメモリーをリニアーにアクセスできるようになったので、ＵＮＩＸなどと同じようにスタックのオーバーフローやメモリーの使用量をあまり気にせずにプログラミングをできるようになったからです。ところが、Ｗｉｎｄｏｗｓ９５よりも前のＷｉｎｄｏｗｓやＤＯＳは１６ビットでしたので、プログラムを作るときにはスタックやメモリーを常に気にしていなければならず、おそろしく苦労をしたものでした。
　もともとＤＯＳはＩＢＭがパソコン事業に手を出そうとしたときに、手っ取り早く製品を作るためにハードからソフトまでをありあわせで済まそうとしたところから誕生しました。また、もしパソコン事業に失敗してもすべてを外から購入した方がリスクが少ないという訳です。当時のＩＢＭは汎用機が好調でパソコンなどはちょっとした遊び程度だったので、ＩＢＭの実力からすれば本来ならばしっかりとしたＯＳを開発したのでしょうが、製品化を急いだあまりＯＳまでも他のメーカーから購入することにしたのです。その頃市場に出ていたパソコンは、アップルのものや、８ビットのＯＳ（ＣＰ／Ｍ）が乗ったパソコンでしたので、小さいメモリーと遅い処理速度のものばかりでした。
　ＩＢＭはここで一気に１６ビットのパソコンを作ろうとした訳です。当時１６ビットのＣＰＵはモトローラ社にＭＣ６８０００とインテル社の８０８６や８０８８がありました。当時の評価からすればモトローラのものの方が人気があったようですが、ＩＢＭはインテルを選びました、その上８０８６よりもやや性能の劣る８０８８の方をです。８ビットＣＰＵの時代では、使用できるもメモリーの量も６４Ｋバイトと今から思えば恐ろしく小さいものでしたが、１６ビットになると１Ｍバイトもの（これも現在の物差しで計ればものすごく小さい）メモリーをアクセスすることができる訳です。
　もっとも１Ｍバイトといってもこれをリニアーにアクセスできるのではなく、６４Ｋバイト（セグメント）の固まりを並べたような感じになっているので、言ってしまえば８ビットのＣＰＵがたくさん並んだようなメモリーのアクセス方法をとることになるのす。そしてＤＯＳはその１Ｍバイトの下位の６４０Ｋバイトをアプリケーション用に、上位の残りの部分をＯＳ用に配分しました。

　話を戻しましょう。ＩＢＭはＯＳを外から購入することにしていましたので、当時８ビットＯＳの主流だったＣＰ／Ｍを開発したデジタルリサーチ社に１６ビット版のＣＰ／Ｍを欲しいと交渉に行ったのです。と、ここが運命の分かれ道。真相は不明ですが、社長のゲーリーキルドールが飛行機に乗って遊んでいたとか、彼の奥さんがつれなかったとかで、デジタルリサーチ社の対応が悪いのでＩＢＭは頭にきたらしく、この会社を見限ってしまったのです。もしこのとき飛行機が故障していたり、奥さんの愛想がよかったら、現在のパソコンの地図はまったく違ったものになっていたでしょう。
　仕方なくＩＢＭはＢＡＳＩＣでパソコンの世界を席巻していたマイクロソフト社に話を持ち掛けるのです。本当のところはＩＢＭはマイクロソフト社が１６ビット版のＯＳを持っていると勘違いをしていたらしいのですが、このときマイクロソフト社は自社のＯＳは持ってはいなかったのです。
　頭のいいのはマイクロソフトのビルゲイツだった。彼は「それならあるよ」と事も無げに言い、まんまと契約をしてしまったのです。この大風呂敷が現在のマイクロソフトを作ったといっても過言ではないと思います。契約を結んだ後にＯＳを開発をしなければならないのですが、日程が間に合わないのでシアトルコンピュータアソシエイツ社のティムパターソンが作っていたＤＯＳを慌てて購入することにしたのです。だまされたのはティムパターソンとその会社でした。二束三文でそれを手放してしまったからです。もしそのＯＳがＩＢＭに採用されると知っていたらもっと高く売ったに違いありません。

　とにもかくにもこうしてマイクロソフト社はＤＯＳの原形を手に入れ、最初の版にするために手を加えるのですが、最初の版は事実上８ビットＯＳの標準だったＣＰ／Ｍとの互換をとることにつとめました。
　ＩＢＭはパソコン事業をあまり重要と考えていなかったので、周辺装置などをどこの会社でも簡単に作れるようにと、そのアーキテクチュアをすべて公開しました。これまでの歴史からいくと内部を公開したものや無料のものは驚異的に普及するのです。ＵＮＩＸも殆ど無料で使用できる上、ソースプログラムまでも入手できたのでこれも急速に普及したのです。
　ＩＢＭパソコンは売れに売れ、またその互換機も売れたのはご存知のことと思います。マイクロソフトは徐々にＤＯＳに磨きをかけていきます。ＵＮＩＸの模倣を行なうのです。パイプやリダイレクションなどはＵＮＩＸの機能そのものですね。

　ＣＰＵも時代の変化とともに進化をし、８０２８６、８０３８６、８０４８６とやがて３２ビット化をし現在はＰｅｎｔｉｕｍになっていますが、ＤＯＳは未だに１６ビットのままで、Ｗｉｎｄｏｗｓ９５になって初めて３２ビットになりました。

　話を少し戻して、パソコンにＯＳというものがなかった頃は一体どのようにして動かしていたかというと、アプリケーションプログラムが周辺機器の制御などを直接行なっていたのです。要するに最初の頃は本当にパソコンはハードのみが売られていた訳で、そこにプログラムを乗せることさえも恐ろしく大変なことでした。やがてＢＡＳＩＣがパソコンに乗るようになってかなり楽になりました。
　ＢＡＳＩＣがパソコンで動くといっても、ＢＡＳＩＣ自体がファイルの管理や周辺機器の管理をおこなっていましたので、言ってみればこのＢＡＳＩＣはＯＳの機能も兼ねていたということになります。
　余談ですが、最初はアルテアというパソコンにビルゲイツとポールアレンが書いたものが商用のパソコン用のＢＡＳＩＣの最初だということになっています。彼らは、このＢＡＳＩＣを書くためにアルテアをエミュレーションするプログラムをミニコンに作成し、そこで動作を確認しながら開発をしたということです。気の遠くなるような話です。
　このＢＡＳＩＣが全盛のころが今から１０年程昔のことです。日本でもＮＥＣ、富士通、沖などからパソコンが発売されて、そのどのパソコンにも彼らの書いたＢＡＳＩＣが若干の手が加えられて乗っていました。その当時のパソコンの記憶はあまりないのですが、ファイルをコピーすることも消去することもすごく面倒だったような気がします。

　パソコンが８ビットの頃はＣＰ／ＭというＯＳが使われていて、やがて１６ビットになると先にもお話したようにＤＯＳが使われるようになりました。私が初めてこのＯＳの名前を聞いたとき『どす』という響きがやけに不思議に聞こえたものです。どこかの訛りで、『です』の代わりに『どす』を使うところがあるので、日本人が冗談に命名したのかと真面目に考えたこともありました。

　ＤＯＳは１６ビットのシングルタスク、シングルユーザのＯＳです。１つのメモリーセグメントが６４Ｋバイトで最大６４０Ｋバイトのメモリーをユーザが使用することができます。仮想記憶はありません。最初の頃はこのメモリーがあればアプリケーションを動かすには十分だったのです。ところが、パソコンの性能が向上するとアプリケーションもどんどんと機能を上げていき、６４０Ｋバイトのメモリーでは足りなくなってしまいました。それも長い期間でそのようになったのではありませんでした。実にほんの数年のことで、まさにあっという間だったのです。
　そこで仕方なく、６４０Ｋバイト以上のメモリーを使用するために、データをハードディスクなどに置いて読み書きすることで大きなデータを扱うプログラムを実現していました。昔、私もＢＡＳＩＣで１０００個のデータをソートするのに配列を５０個程度にしてフロッピーディスクとの間でデータを読み書きして行なったことがありましたが、８インチのフロッピーディスクが「ブーブーカタカタ」鳴るばかりでものすごく時間がかかったことがありました。
　その苦労も、ＤＯＳエクステンダーというソフトウェアが使えるようになって拡張メモリーを使用できるようになり、大きなデータもオンメモリーで扱えるようになりました。ただ、メモリーをいっぱい使えるようにはなったのですが、メモリーはリニアーではないので、離れ小島にピョンピョンと飛び回るようなプログラムにしなければならない面倒さがあります。

　結局ＤＯＳは構造の大きな変更もなされないまま、小さな改修と建て増しの連続で変なＯＳになってしまいました（私の印象です）。とにかくＤＯＳの大きな問題点はメモリーの管理が最大の欠点です。「どうせパソコンのＯＳだからこんなもんでいいんだ」とでも考えていたのかも知れません。ＣＰＵがどんどん進化してセグメントなどといった過去の遺物を使用しなければ、ギガ単位のメモリーをリニアーに扱えるようになっているにもかかわらず、ＤＯＳの構造を変えずに無理に無理を重ねてしまったのはマイクロソフトの罪のような気もします。もし、ＤＯＳがＣＰＵが３２ビットになったときに３２ビット化されて仮想記憶も備えてくれていたら、これからも生き残れるものになっていたかも知れません。もっともマイクロソフトもサボっていた訳ではなく、Ｗｉｎｄｏｗｓの開発に力を入れていたので、現状からみればＤＯＳに大幅な変更を加えるということは無駄な努力になっていたことと思います。

　ＤＯＳのプログラムは、ファイルの拡張子がBAT、COM、EXE のものです。つまり実行できるファイルか否かはファイルの拡張子で判断しているのです。ＵＮＩＸではこれとは違い、ファイルに実行できるファイルか否かの属性を示すフラグを持たせてあり、このフラグがオンのものが実行できることになります。またシェルプログラムはそれとは関係なく、 sh などのコマンドで実行することができます（厳密にいえば違うのですが）。ＶＭＳではファイルの拡張子はあくまでも単なる拡張子でしかなく、RUN コマンドでファイルの実行を行なうようになっています。
　このようにＯＳによって実行ファイルの考え方に違いがありますが、これの違いは特に問題になることはなく、「そんなものか」方式で慣れてしまえばいいことだと思います。かえってファイルの拡張子を見れば実行できるものか否かが分かりますので便利かも知れません。

　いま、

　A.EXE

というファイルがカレントのディレクトリにあったとします。このときには、

　A

と入力すると A.EXE を実行することができます。もし、

　A.EXE　A.COM　A.BAT

の３つのファイルがあったときに A と入力すると、実験したところ A.COM が実行されました。

　A.EXE　A.BAT

の２つのファイルがあったときには A.EXE が実行されました。もし、このときに A.BATを実行したいときには A.BAT と入力します。あまりこのようにファイル名が同じで拡張子が違う３種類のもの実行ファイルが存在することはありませんので気にすることはないかと思います。

　だんだん話が外れてしまいました。ＤＯＳはＯＳとしてはそれほど感心させられるものではありませんが、もっと性能のいいＯＳを押しのけて、とにもかくにも世界の標準となってしまったものですので、次回からはもう少し突っ込んで考えてみましょう。

今回は短いのですが、また次回。