Операционная система (ОС) – это комплекс специальных программных средств, предназначенных для управления загрузкой компьютера, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами персонального компьютера. Она обеспечивает управление процессом обработки информации и взаимодействие между аппаратными средствами и пользователем [7, c. 54]. ОС входит в системное программное обеспечение (см. Приложение).
ОC DOS состоит из следующих частей [6, c. 99 – 103]:
Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть операционной системы является «встроенной» в компьютер. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операционной системы.
Мой музей старого и редкого ПК железа / Показываю коллекцию ретро компьютеров
Загрузчик операционной системы — это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операционной системой DOS. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной системы, которые и завершают процесс загрузки DOS. На жестком диске (винчестере) загрузчик операционной системы состоит из двух частей.
Это связано с тем, что жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить загрузи. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого раздел она считывает в память модули DOS и передает им управление [3, c. 98].
Дисковые файлы 10.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться по-другому, например IВМВ.СОМ и IBMDOS.COM для PC DO; URBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS, — названия меняются в зависимости от версии операционной системы). Они загружаются в пaмять загрузчиком ОС и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл I0.SYS представляет собой дополнение к базoвой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.
Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.СОМ на диске, с которого загружается ОС. Некоторые команды пользователя, например Type, Dir или Сор командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними.
Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит ее, то загружает в память и передает eй управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд (приглашение DOS).
Внешние команды DOS — это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.
VICTORIA 4.47 — ИНСТРУКЦИЯ по ПРОВЕРКЕ ДИСКА И ИСПРАВЛЕНИЮ БИТЫХ СЕКТОРОВ
Драйверы устройств — это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском» т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файл CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS [5, c. 71].
Глава 2. Прикладные программы в среде DOS
2.1 Структура прикладных программ в среде DOS
Программы, которые выполняются под управлением системы МS DOS, делятся на два основных типа: программы с расширением .СОМ, которые имеют максимальный размер около 64 К, и программы с расширением .ЕХЕ, которые могут иметь размер наибольшей доступной памяти. На языке микропроцессора Intel 8086 это означает, что программы типа .СОМ соответствуют минимальной модели, в которой все регистры сегмента содержат одну и ту же величину, т.е. программа и данные объединены. В противоположность этому программы типа .ЕХЕ образуют малую, среднюю или большую модели, в которых регистры сегмента содержат различные величины, т.е. программа, данные и стек постоянно находятся в отдельных сегментах. Программы типа .ЕХЕ могут иметь много сегментов программ и данных, адресация к которым осуществляется при помощи длинных вызовов и манипуляций е регистром сегмента данных DOS [6, c. 29].
Программа типа .СОМ постоянно хранится на диске в виде абсолютного образа памяти в файле с расширением .СОМ. У файла отсутствуют заголовок или какая-либо другая внутренняя служебная информация. С другой стороны, программа типа .ЕХЕ постоянно находится на диске в файле специального типа, который имеет индивидуальный заголовок, карту настройки, контрольную сумму и другую информацию, используемую системой МS DOS.
Оба типа программ с расширением .СОМ и .ЕХЕ переносятся в память для выполнения с помощью одного и того же механизма, а именно функции ЕХЕС, которая образует загрузчик системы МS DOS. Функция ЕХЕС может вызываться с именем файла программы, загружаемой СОММАND.СОМ (обычным интерпретатором командной строки системы МS DOS) либо другой оболочкой, пользовательским интерфейсом или другой программой, которая была загружена раньше с помощью ЕХЕС. Если в области транзитных программ достаточно свободной памяти, то ЕХЕС выделяет блок памяти под новую программу, строит префикс сегмента программы (РSР) по его базовому адресу, а затем считывает программу в память непосредственно над РSР. В конце своей работы ЕХЕС устанавливает регистры сегмента и стека и передает управление программе.
После активизации программы ЕХЕС может выдавать адреса дополнительной информации, такой, как хвост команды, блоки управления файлами, контекстный блок. При необходимости эту информацию можно передавать другой программе [8. c. 35].
Программы с расширением .СОМ и .ЕХЕ часто называют транзитными программами. Транзитная программа на время своего выполнения «владеет» блоком выделенной ей памяти и имеет почти полный контроль над системными ресурсами. При завершении работы такой программы по любой причине — снятие операционной системой, успешное выполнение и выход в МS-DOS — выделенный ей блок памяти освобождается (отсюда термин «транзитный») и может быть использован следующей загружаемой программой.
Источник: kazedu.com
Начальные сведения о DOS
Операционная система — это программа или группа программ, которые обеспечивают Вам и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера. Они производят с Вами диалог, осуществляют управление компьютером, его ресурсами, запускают программы на выполнение.
Для каждого типа компьютера возможно использование нескольких типов операционных систем. Все они имеют несколько версий. Отличия операционных систем определяются составом и детализацией системных функций, обеспечивающих управление вычислениями, планированием и распределением ресурсов, управлением вводом-выводом информации, управление данными. На многих компьютерах установлена операционная система MS DOS, широкое распространение во всем мире получила и операционная система типа Windows. Вместе с ними широко используется операционная система UNIX и ее клоны.
Операционные системы играют роль посредника между компьютером и пользователем. Однако прямое использование команд операционных систем отличается трудоемкостью и чревато появлением ошибок в работе пользователя. Поэтому на практике пользователи, как правило, работают не напрямую с операционной системой, а через программные оболочки, дополняющие возможности операционных систем и улучшающих удобство общения пользователя с компьютером. К таким программным оболочкам относятся пакеты Norton Commander, Microsoft Windows 3.x и др. В этой теме мы рассмотрим операционную систему MS DOS.
DOS (англ. Disk Operating System — дисковая операционная система — ДОС). Была разработана в 1981 году фирмой Microsoft специально для компьютеров фирмы IBM. В дальнейшем операционная система постоянно совершенствовалась, поэтому говорят о версиях операционной системы MS DOS. Мы будем изучать DOS на примере MS DOS версии 6.22.
Операционная система DOS состоит из следующих частей (рис. 1):
1) базовая система ввода вывода (BIOS) (1);
2) загрузчик операционной системы (2);
3) дисковые файлы io.sys и msdos.sys (3);
4) командный процессор DOS, находящийся в файле command.com и осуществляющий обработку команд, вводимых пользователем (4);
5) программы для исполнения внешних команд DOS, осуществляющие форматирование дискет, проверку дисков и т.д. (5);
6) драйверы устройств, обеспечивающие обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств (6).
Базовая система ввода-вывода (BIOS) — это часть операционной системы, находящаяся в ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве) компьютера. Ее назначение состоит в выполнение наиболее простых и универсальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания и программу вызова загрузчика операционной системы.
загрузчик операционной системы — это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операционной системой DOS. (Секторами называются участки длиной 512 байт, на которые разделена вся поверхность магнитного диска). Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной системы, которые и завершают процесс загрузки DOS. а жестком диске загрузчик операционной системы состоит из двух частей.
Это связано с тем, что жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Дело в том, что некоторые винчестеры имеют огромные размеры памяти. Поэтому чтобы ориентироваться в информации, хранящейся на них, их делят специальной программой на несколько частей, так называемых логических дисков, имеющих свои обозначения.
Таким образом, при наличии одного винчестера может быть несколько логических дисков. Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска. Она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить загрузку. Втоpая часть загpузчика находится в пеpвом сектоpе этого pаздела. Она считывает в память модули DOS и передает им управление.
Дисковые файлы io.sys и msdos.sys (они могут называться и по-дpугому, например, ibmbio.com и ibmdos.com для PC DOS, drdos.sys и drbios.sys для DR DOS, — названия меняются в зависимости от версии операционной системы), загружаются в память загрузчиком операционной системы и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл io.sys представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл msdos.sys реализует основные высокоуровневые услуги DOS.
Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле command.com на диске, c котоpого загpужается опеpационная система. Hекотоpые команды пользователя (программы, запускаемые на выполнение), например, type, dir или copy, командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними.
Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и, если находит ее, то загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд (приглашение DOS).
Внешние команды DOS — это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например, форматирование дискет, проверку дисков и т.д.
Дpайвеpы устройств — это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств. Hапpимеp, c помощью драйверов возможна работа с «электронным диском», т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Дpайвеpы загpужаются в память компьютеpа пpи загpузке опеpационной системы, их имена указываются в специальном файле config.sys. Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.
Начальная загрузка DOS осуществляется автоматически при включении компьютера, нажатии кнопки RESET или комбинации клавиш Ctrl+Alt+Del. Процесс начальной загрузки DOS показан на рис. 2.
После включения компьютера начинают работу программы проверки устройств компьютера, находящиеся в постоянном запоминающем устройстве (BIOS). Если они находят ошибки, то выводят код ошибки на экран. При этом если ошибка не критическая, то Вам дается возможность исправить ее и продолжить процесс загрузки, нажав клавишу F1. Если же ошибка критическая, то процесс загрузки прекращается. Следует выключить питание компьютера и приступить к его ремонту.
После самотестирования проверяется наличие главной загрузочной записи на диске устройства, указанного в установках BIOS (BIOS Setup). Загрузка производится с первого по порядку опроса диска, имеющего MBR. Им может быть НГМД, жесткий диск, CD ROM, магнитооптический накопитель LS-120, устройство SCSI, сетевой загрузочный диск – при наличии в сетевой карте загрузочного ПЗУ.
Если это НГМД, и дискета, вставленная в дисковод — не системная (отсутствует MBR), то будет выведено сообщение об ошибке:
Non-system disk or disk error
Replase and strike any key when ready.
«Несистемный диск или ошибка на диске.
Замените диск и нажмите любую клавишу. »
Следует либо поставить системную дискету в дисковод для НГМД, либо вынуть все дискеты и нажать любую клавишу для продолжения загрузки с винчестера.
Программа-загрузчик считывает в память компьютера модули операционной системы io.sys и msdos.sys и передает им управление.
После этого читается файл config.sys и в соответствии с указаниями, содержащимися в нем, загружаются драйверы устройств и устанавливаются параметры операционной системы. Затем читается командный процессор command.com и ему передается управление. Командный процессор выполняет командный файл autoexec.bat, в котором указываются команды и программы, выполняемые при каждом включении или перезапуске компьютера. Подробнее об этих файлах см. в теме № 3.
После выполнения файла autoexec.bat процесс загрузки операционной системы заканчивается и DOS выдает приглашение, показывающее, что она готова к приему команд. Приглашение DOS — это знак, который DOS выводит на экран при готовности к работе. Вид приглашения DOS устанавливается параметрами команды prompt в файле autoexec.bat. Обычно оно состоит из буквы, двоеточия, обратной наклонной черты (слэша) и знака >, показывающие путь к текущему каталогу, например c:>, что можно истолковать как «текущий каталог – корневой диска с, введите команду». Строка, где находится приглашение DOS, называется командной строкой DOS.
Источник: studopedia.org
Основные составные части MS-DOS
Базовая система ввода-вывода BIOS находится в постоянной памяти (ПЗУ). Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг ОС, связанных с осуществлением ввода-вывода. BIOS содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика ОС.
Блок начальной загрузки – это короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС DOS. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей ОС, которые и завершают процесс загрузки DOS.
На жестком диске загрузчик ОС состоит из двух частей. Это связано с тем, что жесткий диск может быть разбит на несколько логических дисков. Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из раздела жесткого диска следует продолжить загрузку. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого раздела, она считывает в память модули DOS и передает им управление.
Загрузчик просматривает корневой каталог системного диска и 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 – появляется сообщение —
Non – System disk or disk error (несистемный диск или ошибка диска)
Replace and press any key when ready (замените и нажмите какую либо клавишу, когда будете готовы)
Файлы io.sys и msdos.sys (они могут называться по-другому, например, ibm.com и ibmdos.com – для PC DOS).
drbios.sys и drdos.sys для DR – DOS.
Модуль взаимодействия с BIOS (io.sys) – это резидентный модуль, взаимодействует с BIOS. Расширяет возможности BIOS или изменяет её свойства (где необходимо) с помощью необходимых драйверов.
Модуль обработки прерываний (msdos.sys) – это резидентный модуль, который обеспечивает интерфейс высокого уровня для прикладных программ, содержит программные средства для управления файлами, устройствами ввода-вывода, обработки исключительных ситуаций и пр. Прикладная программа вызывает функции этого модуля через механизм прерываний, передавая (принимая) информацию к (от) MS_DOS через регистры центрального процессора или (и) области памяти ОЗУ.
MSDOS.sys транслирует (переводит) запрос прикладной программы в один или несколько вызовов, адресованных к io.sys и BIOS.
Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле command.com на диске, с которого загружается операционная система. Некоторые команды пользователя (type,dir) командный процессор выполняет самостоятельно. Такие команды называются внутренними.
Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор отыскивает на дисках программу с соответствующим именем и передаёт ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности выполнении команд (приглашение DOS).
— прием команд с клавиатуры или из bat – файлов и их выполнение;
— выполнение команд файла autoexec.bat при загрузки MS_DOS
— загрузка в ОЗУ и запуск на выполнение прикладных программ в среде MS_DOS.
Командный процессор состоит из трёх частей:
— резидентной – она размещается в ОЗУ сразу после msdos.sys, включает процедуры обслуживания некоторых прерываний, процедуры обработки стандартных ошибок MS_DOS; процедуру загрузки транзитной части командного процессора;
— инициализирующей – в ОЗУ она следует сразу за резидентной частью, во время загрузки ОС ей передается управление, она выполняет файл autoexec.bat и некоторые другие действия. Эта часть командного процессора стирается из ОЗУ первой же загруженной программы;
— транзитной — (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 передаёт им управление.
Внешние команды (программы) – дополнительные программы, входящие в MS-DOS, выполняющие определенные функции. Это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов, которые выполняют действия обслуживающего характера, например, форматирование дискет, проверку диск и т.д.
Драйверы устройств – это специальные резидентные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS, и обеспечивает обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском», т.е. с частью памяти компьютера, с которой можно работать также, как с диском. Драйверы загружаю тся в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в файле config.sys. Такая схема облегчает работу новых устройств, позволяя делать это, не затрагивая системные файлы DOS.
Файл конфигурации системы config.sys – текстовый файл, содержащий информацию о подгружаемых дополнительных драйверах и некоторую другую информацию, касающуюся непосредственно MS_DOS и выполняемых в её среде прикладных программ. MS_DOS выполняет этот файл автоматически, сразу после загрузки command.com.
Файл автозапуска программ при загрузке ОС (autoexec.bat) – текстовый файл, содержащий дополнительную подстроенную информацию. MS_DOS выполняет этот файл автоматически, сразу после выполнения config.sys.
Источник: megaobuchalka.ru