ТЕМА 7.1 (лекция)
Операционная система MS DOS.
Обзор версий MS DOS. Основные составные части MS DOS.
Начальная загрузка MS DOS.
Термины :
Внутренние команды
MS DOS - команды,которые выполняются непосред-
ственно командным процессором MS DOS.
Внешние команды
MS DOS - отдельные программы,которые для выполнения
загружаются командным процессором MS DOS в ОЗУ.
Резидентная программа
- программа, которая после загрузки в ОЗУ
и передаче ей управления инициализируется таким образом, что
постоянно находится в ОЗУ и выполняется параллельно другим програм-
мам.
Регистры
CPU - спец.внутренние устройства CPU, которые предназначены
для хранения информации.
*.bat-файл(Batch-файл)
- спец.текстовый файл, содержащий команду
или группу комманд MS DOS (или вызовов программ), которые выполняются
последовательно или в более сложном порядке.
ИСТОРИЯ MS DOS
В октябре 1980 г. менеджеры фирмы IBM занялись поисками OS для
своего 16-разрядного PC, находящегося в стадии разработки.
В тот период на ПЭВМ наиболее широко применялась OS CP/M
(Control Program for MicroComputers) фирмы Digital Research.
Не достигнув приемлимых соглашений с Digital Research
фирма IBM обратилась к фирме MicroSoft(Билл Гейтс). В тот момент
у MicroSoft не было соответствующей OS, но ей была известна небольшая фирма (Seattle Computer Products), которая имела та-
кую OS. За 50000$ Билл Гейтс приобрел права на эту OS.
В дальнейшем эта OS послужила основой для MS DOS. В ноябре 1980
года Microsoft и IBM подписали договор на разработку OS для
IBM PC. В феврале 1981 г. появилась первая версия PC/MS-DOS,
которая работала на IBM PC. В августе 1981 г. - PC DOS 1.0
(эта версия была утверждена для применения на IBM PC).
ОБЗОР ВЕРСИЙ MS DOS
Версии 1.х
:
Очень похожа на OS CP/M(считалась стандартом в тот период).
Поддерживался только односторонний формат дискет с объемом па-
мяти 160 Кб (8 секторов,40 дорожек,размер сектора 512 байт).
Начиная с версии 1.25(PC DOS 1.0), появившейся в Мае 1982 г.
введен двухсторонний формат дискет с объемом памяти 320 Кб.
Версии 2.х
:
Версия 2.0 - Март, 1983 г.
Дополнительные возможности :
- работа с жесткими дисками(HDD),
- иерархическая структура файловой системы,
- средства перенаправления ввода/вывода(заимствованы у UNIX),
- концепция устанавливаемых драйверов периферийных
устройств(используя файл CONFIG.SYS), что позволило опера-
тивно адаптировать OS к различным конфигурациям аппаратных
средств.
- Метки томов(носителей информации),
- атрибуты файлов,
- спулер принтера(спец.программа,позволяющая выводить информа-
цию на принтер в фоновом режиме) - PRINT.com,
- формат дискет на 360 Кб (9 секторов, 40 дорожек, размер
сектора 512 байт)
Версии 3.х
:
Версия 3.05 - Август, 1984 г.
Дополнительные возможности :
- формат дискет на 1.2 Мб,
- дискеты 3.5"(формат 720 Кб)(начиная с версии 3.2),
- разбиение HDD на логические диски(размером до 32 Мб), что
дало возможность использовать HDD большего, чем 32 Мб объема,
- улучшенна поддержка национальных наборов символов. - поддержка компьютерных сетей(слабая,начиная с версии 3.1),
- команды(программы) : LABEL,ATTRIB,
- команды(программы) : XCOPY,REPLACE(начиная с версии 3.3),
MS DOS 3.3 и на сегодняшний день является наиболее широко приме-
няемой на IBM PC XT и на IBM PC AT-286 с объемом памяти
не более 640 Кб.
Версии 4.х
:
Версия 4.0 - Ноябрь, 1988 г.
Дополнительные возможности :
- поддержка графических ВидеоАдаптеров EGA,VGA ,
- объем логических дисков - более 32 Мб.,
- поддержка стандарта LIM/EMS(драйвер EMM386.sys,доступ
к дополнительной памяти ОЗУ на IBM PC AT-386 и выше),
что позволило отдельные части MS DOS загружать в дополни-
тельную память,
- программа-оболочка Dos-Shell,
Несмотря на это - MS DOS версий 4.х не получили широкого
распространения.
Версия 5.0
:
Версия 5.0 - Июль, 1991 г.
Дополнительные возможности :
- эффективное использование ОЗУ,
- дополнительные сервисные программы,
- возможность загрузки ядра MS DOS,в HMA-память(High Memory
Area) на IBM PC AT-286 и выше,
- возможность загрузки драйверов периферийных устройств в
UMB-память на IBM PC AT-386 и выше,
- для прикладных программ отводится до 620 Кб адресного
пространства(0-640 Кб) ОЗУ,
- поддержка HDD до 2 Гб,
- формат 2.88 Мб для дискет 3.5",
Версия 6.0
:
Версия 6.0 - Март, 1993 г.
Дополнительные возможности :
- эффективное использование ОЗУ,
- дополнительные сервисные программы,
- программные средства для оптимизации файловой системы
на логических дисках(DEFRAG),
- изъяты команды(программы), утратившие актуальность,
- спец.программа MEMMAKER - оптимизация расположения рези-
дентных программ в ОЗУ,
- мультиконфигурационные файлы CONFIG.sys(возможность выбора
варианта конфигурации из меню),
- система защиты от вирусов(слабая),
- увеличение доступного дискового пространства(DoubleSpace),
- средства регулирования энергопотребления PC (LapTop,NoteBook)
Версия 6.2
:
Версия 6.2 - Октябрь, 1993 г.
Все улучшения - в области повышения надежности работы с данными
на уровне файловой системы.
Дополнительные возможности :
- повышена эффективность существующих команд(программ),
- КЭШирование CD-ROM (программа SMARTDRV),
- отказ от DoubleSpace без потери информации(позволяет вернуть
логический диск в исходное состояние),
- выявление и обход физических дефектов HDD и FDD(SCANDISK),
- выявление и устранение дефектов в файловой системе(SCANDISK),
в том числе и "сжатых" DoubleSpace,
- пошаговое выполнение любого *.bat-файла, в том числе и
AutoExec.bat,
СОВМЕСТИМОСТЬ ВЕРСИЙ MS DOS
Совместимость - возможность совместной работы технических средств
или программного обеспечения.
Если OS версии M совместима с OS версии N это значит,
что все прогграммы, работающие в OS версии N будут работать
и в OS версии M.
MS DOS 5.0 совместима с MS DOS 3.3.
MS DOS 6.0 совместима с MS DOS 5.0, 3.3.
MS DOS 6.2 совместима с MS DOS 6.0, 5.0, 3.3.
<
Версия MS DOS 4.0 - не рассматривается.
ОСНОВНЫЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ MS DOS
MS DOS состоит из следующих компонент :
- блок начальной загрузки
(размещается в 1-м секторе 0-дорожки
0-стороны системной дискеты),
- модуль взаимодействия с BIOS
(IO.sys
для версии 5.0 и выше),
- модуль обработки прерываний
(MSDOS.sys
для версии 5.0 и выше),
- командный процессор(COMMAND.com
)
- внешние команды
(программы) MS DOS,
- драйверы устройств
,
- файл Config.sys
,
- файл AutoExec.bat
,
Блок начальной загрузки + IO.sys + MSDOS.sys - ядро MS DOS.
Блок начальной загрузки
:
Размещается :
в 1-м секторе 0-дорожки 0-стороны системной дискеты,
в 1-м секторе HDD-диска, в разделе, отведенном под DOS.
Просматривает КОРНЕВОЙ каталог системного диска.Проверяет,
являются ли первые два файла
в каталоге - файлами IO.sys
и
MSDOS.sys
.Если ДА
- загружает их в ОЗУ и передает управление
MS DOS.Если НЕТ
- сообщение на экране и ожидание нажатия какой-
либо клавиши Пользователем :
Non-System disk or disk error
Replace and press any key when ready
Не системный диск или ошибка диска
Замените и нажмите какую-либо клавишу, когда будет готово
Именно поэтому , при "изготовлении" Системной Дискеты
- необходимо
переносить файлы IO.sys
и MSDOS.sys
на Системную Дискету с помощью спец.программы SYS.com
.
IO.sys
:
Это резидентный модуль
(всегда находится в ОЗУ после загрузки,пока
включен PC).
Взаимодействует с BIOS.
Расширяет возможности BIOS или изменяет ее свойства(где необходимо) с помощью дополнительных драйверов.
MSDOS.sys
:
Это резидентный модуль.
Обеспечивает интерфейс высокого уровня для прикладных программ,
содержит программные средства для управления файлами, ус-вами
ввода-вывода, обработка исключительных ситуаций(ошибок) и др.
Прикладная Программа вызывает функции этого модуля через механизм
прерываний(программные прерывания,см. тема 5.1), передавая
(принимая) информацию к(от) MS DOS через регистры CPU или(и) области
памяти ОЗУ. MSDOS.sys транслирует(переводит) запрос прикладной прог-
раммы в один или несколько вызовов (IO.sys+BIOS).
Командный процессор
(COMMAND.com)
:
Отдельный Модуль MS DOS.Этот модуль может быть заменен на другой,
более удобный.
Предназначен :
- прием команд с клавиатуры или из *.bat - файлов и их
выполнение,
- выполнение команд файла AutoExec.bat при загрузке MS DOS,
- загрузка в ОЗУ и запуск на выполнение прикладных программ
в среде MS DOS
Командный процессор состоит из 3-х частей :
- резидентная(размещается в ОЗУ сразу после MSDOS.sys,
включает процедуры обслуживания некоторых прерываний,
процедуры обработки стандартных ошибок MS DOS,процедуру
загрузки транзитной части командного процессора),
- инициализирующая(в ОЗУ следует сразу за резидентной частью;
во время загрузки OS ей передается управление;она “выполняет”
файл AutoExec.bat и некоторые другие действия;эта часть ко-
мандного процессора стирается из ОЗУ первой же загруженной
программой),
- транзитная(загружается в старшие адреса ОЗУ;обрабатывает все
внутренние команды, команды с клавиатуры и из *.bat-файлов;
выдает системную подсказку MS DOS;загружает в ОЗУ программы
и передает им управление)
Внешние команды(программы)
:
Дополнительные программы, входящие в MS DOS, выполняющие определен-
ные функции.
Драйверы устройств
:
Специальные резидентные программы, которые управляют внешними ус-
тройствами.Драйверы загружаются в ОЗУ в том порядке, как они
указаны в файле CONFIG.sys.
CONFIG.sys
:
Спец.текстовый файл,где содержится информация о подгружаемых
дополнительных драйверах и некоторая другая информация,
касающаяся непосредственно MS DOS и выполняемых в ее среде
прикладных программ.
MS DOS выполняет этот файл автоматически, сразу после загрузки
COMMAND.com.
AUTOEXEC.bat
:
Спец.текстовый файл,где содержится дополнительная настроечная
информация.
MS DOS выполняет этот файл автоматически, сразу после выполнения
CONFIG.sys.
НАЧАЛЬНАЯ ЗАГРУЗКА MS DOS
1. При включении PC вначале выполняются программы BIOS
.
2. После тестирования и др.действий процедура POST
(из модуля BIOS)
осуществляет поиск и загрузку блока начальной загрузки
:
- вначале производится поиск на устройстве A:
(если не найдено - поиск на устройстве C:
,если не найдено,
то вызывается встроенный в ПЗУ BASIC или производятся
другие действия,”указанные” в ПЗУ)
3. Блок начальной загрузки производит поиск в корневом каталоге
системной дискеты(диска) файлов IO.sys и MSDOS.sys
(эти файлы должны
быть первыми и именно в таком порядке),
4. Блок начальной загрузки производит загрузку файла IO.sys
и передает
ему управление,
5. IO.sys :
- загружает и настраивает MSDOS.sys
,
- определяет состояние подключенных устройств,
- инициализирует подключенные устройства,
- загружает необходимые драйверы устройств
,
- передает управление MSDOS.sys.
6. MSDOS.sys :
- инициализирует(настраивает) свои внутренние рабочие таблицы,
- загружает драйверы, указанные в файле config.sys
,
- загружает командный процессор
(файл COMMAND.com)
7. Командный процессор “выполняет” команды, указанные в файле
autoexec.bat
8. Командный процессор выдает на экран Монитора системную подсказку
MS DOS и ожидает команд Пользователя
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Герхард Франкен, Сергей Молявко
"MS-DOS 6.2 ... для Пользователя",
Киев, BHV, 1994, Москва, БИНОМ, 1994.
2. "DOS 3.3. Техническое руководство". Методические
материалы.
3. Фигурнов В.Э. “IBM PC для Пользователя”
г.Уфа, НПО “Информатика и Компьютеры”, 1993 г.
4. Справочное Руководство по IBM PC. Методические
материалы.Часть 1. ТПП “СФЕРА”. М. 1991 г.
5. Брябрин В.М. “Программное обеспечение персональных
ЭВМ”. М. “НАУКА”, 1990 г.