Дисковая операционная система MS-DOS
Наиболее популярной из однозадачных операционных систем является ОС DOS, которая впервые была выпущена в 1981 г. и называлась MS-DOS. Также наряду с ней известны следующие ОС:
- PC-DOS — ОС для ПК IBM
- DR-DOS — ОС фирмы Digital Research, которая обеспечивает парольную защиту от несанкционированного доступа к файлам и каталогам, но уступает MS-DOS в следующем:
- возможность интерактивного конфигурирования
- поддержка CD ROM
- сжатие дисков
- несовместимость с программным обеспечением других фирм
Назначение, возможности, состав, характеристики MS-DOS.
MS-DOS является однопрограммной системой, но имеет и некоторые элементы многопрограммности. Это, например, печать на принтере на фоне выполнения другой задачи.
Достоинства MS-DOS:
- Используются унифицированные символы (*, ?) при работе с файлами.
- Поддержка иерархической файловой структуры.
- Возможность как последовательного, так и прямого доступа к содержимому файлов.
- Возможность создания в ОЗУ виртуальных дисков, что ускоряет обмен информацией.
- Возможность запуска фоновых задач
- Модульность структуры, что упрощает перенос системы на другие типы ПЭВМ.
Недостатки:
Системные сервисные утилиты
- Полное отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам компьютера и самой ОС.
- Отсутствие пользовательского интерфейса.
Состав MS-DOS.
На схеме показаны основные модули операционной системы MS-DOS.
1. На базовую систему ввода/вывода (BIOS) возложены следующие функции:
- при загрузке ОС — контроль работоспособности устройств компьютера (тестирование) и инициализация процесса загрузки программ ОС, т.е. считывание информации с диска и размещение ее в оперативной памяти компьютера.
- управление работой стандартных внешних устройств компьютера (монитор, клавиатура, винчестер).
Для реализации этих функций базовая система ввода/вывода включает в себя программы тестирования оборудования компьютера, программу начальной загрузки и драйверы стандартных внешних устройств компьютера.
Драйвер — программа, которая управляет работой соответствующего внешнего устройства и предназначена для:
- приема запросов от выполняемой программы на обращение к внешнему устройству
- преобразования этого запроса в команды управления устройством
- обработки запросов, поступающих от самого устройства
Следовательно, драйвер — промежуточное звено между выполняемой программой и внешним устройством, к которому эта программа обращается.
Программы тестирования предназначены для проверки работоспособности основного оборудования компьютера сразу после включения питания.
Программа начальной загрузки служит для считывания с магнитного диска в оперативную память системного загрузчика (программы загрузки конкретной ОС).
Значение слова утилита. Что такое утилита.
Все программы BIOS расположены в ПЗУ компьютера => с одной стороны BIOS -часть компьютера, а с другой — компонент любой ОС, запускаемой на данном компьютере.
2. Модуль расширения — надстройка над BIOS, которая выполняет следующие функции:
- в процессе загрузки ОС выполняет логическую замену драйверов хранящихся в BIOS и подключение, если требуется, новых драйверов.
- организация интерфейса с BIOS.
Модуль расширения BIOS хранится на системном диске в виде файла с именем io.sys и является неотъемлемой частью MS-DOS.
3. Внешние драйверы устройств — это те драйверы, которые не вошли в состав BIOS. Это чаще всего драйверы мыши, принтера, таймера.
Все внешние драйверы хранятся на дисках в виде отдельных файлов и являются компонентами DOS. Информация о необходимости подключения того или иного внешнего драйвера хранится в специальном файле с именем config.sys, который должен быть расположен на системном диске.
4. Системный загрузчик предназначен для считывания и размещения в ОП компьютера модуля расширения и базового модуля MS-DOS.
Системный загрузчик — это программа, которая размещена в самом начале системного диска и предназначена для того, чтобы вывести на экран сообщение о попытке загрузить MS-DOS с не системного диска.
Таким образом системный загрузчик, BIOS, модуль расширения и подключенные внешние драйверы устройств составляют программное обеспечение единой системы компьютера, получившей название: «система ввода/вывода».
Ее основная цель — обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами компьютера.Программы системы ввода/вывода (кроме системного загрузчика) постоянно, в процессе работы, находятся в оперативной памяти.
5. Базовый модуль MS-DOS является центром системы ввода/вывода и реализует основные функции по управлению всеми ресурсами компьютера и выполняемыми программами. Базовый модуль хранится на системном диске в виде файла с именем msdos.sys. После загрузки базового модуля он постоянно находится в оперативной памяти компьютера.
6. Командный процессор (интерпретатор) предназначен для организации взаимодействия пользователя с компьютером, т.е. пользователь дает указание MS-DOS на выполнение тех или иных действий посредством ввода с клавиатуры соответствующих команд.
- обрабатывает файл с именем autoexec.bat
- воспринимает вводимые пользователем команды, проверяет их синтаксис
- выполняет внутренние команды
- обрабатывает командные файлы
Командный процессор находится на системном диске в виде файла с именем command.com.
7. Утилиты MS-DOS .
Реализуют выполнение внешних команд. Внешние, т.к. для их выполнения программа подгружается в оперативную память (ОП) по требованию пользователя (format, copydisk).
Утилиты могут находиться в виде программных файлов на любом диске. При этом имя файла, как правило, дублирует имя команды.
Вывод: ОС получила название «дисковой», потому что изначально все ее элементы (модули) за исключением BIOS находятся на магнитных дисках.
При этом на системном диске должны быть расположены:
- системный загрузчик
- модуль расширения (io.sys)
- базовый модуль (msdos.sys)
- командный интерпретатор (command.com)
- файлы конфигурации (config.sys)
- файл автозагрузки (autoexec.bat)
Модульная структура MS-DOS значительно облегчает ее модификацию, т.е. она открыта для наращивания своих возможностей.
Уровни вложенности элементов MS-DOS.
уровни вложенности ОС MS DOS
На внутреннем уровне находятся программы, управляющие аппаратурой, а на внешнем — средства для организации диалога с пользователями. Основная часть MS-DOS — промежуточные уровни, которые управляют файловой системой, выполнением и взаимодействием программ, использованием памяти.
Команды операционной системы MS-DOS
Команды работы с файлами:
Команда | Описание |
COPY CON имя_файла | создание файла |
DEL имя_файла | удаление |
REN старое_имя новое_имя | переименование |
TYPE имя_файла | просмотр содержимого файла |
COPY что куда | копирование файла |
COPY что PRN | распечатка содержимого файла |
Команды работы с каталогами:
Команда | Описание |
MD имя_каталога | создание нового каталога |
RD имя_каталога | удаление |
CD имя_каталога | переход в другой каталог |
CD .. | переход на уровень выше |
CD | переход в корневой каталог |
DIR имя_каталога | просмотр содержимого каталога |
Универсальные символы:
- * — любые символы и любое их количество,
- ? — какой-либо один символ.
- На диске A создать два каталога BOR1 и BOR2.
- В BOR1 создать файл park.txt (фамилия, имя).
- Из BOR1 файл скопировать в BOR2. C:> A:
A:> MD BOR1
A:> MD BOR2
A:> CD BOR1
A:BOR1> COPY CON park.txt
Фамилия, имя (F6)
A:BOR1> CD
A:> COPY BOR1park.txt BOR2
Пример 2:
- На диске A создать два каталога SONY и TDK.
- В SONY создать два файла work.txt (Ф.И.О.) и gold.txt (адрес).
- Оба эти файла одновременно скопировать в TDK. Файлы каталога TDK переименовать.
- Удалить всю информацию с диска A. A:> MD SONY
A:> MD TDK
A:> CD SONY
A:SONY> COPY CON WORK.txt
Ф.И.О. (F6)
A:SONY> COPY CON gold.txt
Адрес (F6)
A:SONY> CD
A:> COPY SONY*.* TDK
A:> REN TDKwork.txt new.txt
A:> REN TDKgold.txt group.txt
A:> CD SONY
A:SONY> DEL *.*
A:SONY> CD
A:> RD SONY
A:> CD TDK
A:TDK> DEL *.*
A:TDK> CD
A:> RD TDK
Предлагается выполнить самостоятельно следующую практическую работу по ОС MS DOS.
Источник: komputercnulja.ru
2 Модульная структура ms dos.
Структуру операционной систесы MS DOS образуют модули:
- BIOS — базовая система ввода-вывода;
- Модуль расширения BIOS — EM BIOS в виде файла с именем IO.SYS;
- Базовый модуль дисковой операционной системы (БДОС) в виде файла с именем
- Командный процессор или интерпретатор команд в виде файла с именем
- Внешние команды и драйверы, утилиты — файлы с расширением .COM, .SYS, .EXE;
- Системный загрузчик;
- Инструментальные средства DOS: система програмирования MS DOS QBASIC; текстовый редактор MS DOS EDITOR; отладчик DEBUG для тестирования и отлаживания исполняемых файлов.
Операционная система MS DOS, кроме BIOS, хранится на внешнем носителе, обычно на жестком, реже на гибком диске. После включения компьютера в сеть начинается процесс перезаписи операционной системы MS DOS с диска в оперативную память. Этот процесс получил название загрузка операционной системы.
Функции и назначение BIOS.
BIOS находится в постоянной памяти персонального компьютера. Тип операционной системы может изменяться, а BIOS остаётся постоянным, т.е. BIOS не входит в состав MS DOS, но, учитывая, что без этого модуля функционирование операционной системы не возможно, считают его компонентом её структуры. Основная функция BIOS- это управление стандартными внешними устройствами, а именно: дисплеем, клавиатурой, дисководами, принтером, таймером.
Вспомогательные функции BIOS:
- поиск сначала на гибком, а затем на жестком диске программы-загрузчика операционной системы и загрузка с диска в оперативную память;
- тестирование аппаратной части, в том числе и оперативной памяти, а при обнаружении неисправности индикация сообщения;
- обслуживание прерываний нижнего уровня.
- специальные программы (драйверы) по управлению работой стандартными внешними устройствами;
- тестовые программы для контроля работоспособности аппаратуры;
- программу начальной загрузки операционной системы.
Драйвер — это программа, расширяющая возможность операционной системы.
Драйвер устройства — это программа операционной системы для управления работой перефирийными устройствами: дисководами, дисплеем, клавиатурой, принтером, манипулятором «мышь» и другими.
Каждому устройству соответствует свой драйвер.
Функции и назначения модуля расширения BIOS.
Модуль расширения баззовой системы ввода-вывода придает гибкость операционной системе при обращения к внешним устройствам, а при необходимости и перекрывает (блокирует) функции постоянного модуля BIOS. Он хранится на диске в виде файла IO.SYS после главного каталога в заранее выделенном фиксированном месте.
Основная функция модуля расширения в процессе нормальной работы компьютера — это увеличение возможностей BIOS.
Функции модуля расширения на этапе загрузки состоят в следующем:
- определение состояния оборудования;
- конфигурирование MS DOS по указаниям в файле CONFIG.SYS. Файл CONFIG.SYS предназначен для настройки операционной системы на конкретную конфигурацию аппаратуры компьютера;
- инициализация и переустановка некоторых векторов прерываний нижнего уровня;
- запуск базового модуля DOS.
Функции и назначение базового модуля дисковой операционной системы.
Базовый модуль располагается в виде файла МSDOS.SYS на системном диске в специально выделенном для него месте вслед за файлом модуля расширения IO.SYS.
Основная функция базового модуля в процессе нормальной работы компьютера — это управление ресурсами компьютера, файловой системой на дисковом пространстве и управление работой программ при помощи системы прерываний.
Функциями базавого модуля на этапе загрузки являются: считывание в память и запуск командного процессора, инициализация векторов прерываний верхнего уровня.
Функции и назначение командного процессора.
Командный процессор предназначен для поддержки пользовательского интерфейса DOS. Он представляет собой обычный файл COMMAND.СOM и располагается на системном диске в любом месте пространства, выделенного под файлы.
Основные функции командного процессора в процессе нормальной работы компьютера состоят в следующем:
- приёме и анализе команд, введённых с клавиатуры или из командного файла;
- выполнении внутренних команд;
- загрузке программ в память для выполнения;
- обработке прерываний по завершении задачи.
Основная функция командного процессора на этапе загрузки — это выполнение файла автонастройки AUTOEXEC.BAT. С помощью этого файла вы можете произвести настройку параметров операционной среды. Например, создать виртуальный диск, обеспечить смену режимов печати, загрузить вспомогательные программы и т.д.
Назначение загрузчика.
Основное назначение этой небольшой программы состоит в поиске и перезаписи (загрузке) с диска в оперативную память двух файлов — IO. SYS и MSDOS. SYS. Кроме того, функцией загрузчика является запуск модуля расширения BIOS.
Утилиты, внешние команды и драйверы.
Внешней командой принято считать программу, выдающую пользователю ряд простых запросов или выполняющуюся автоматически без специально организованного интерфейса с пользователем. MS DOS имеет определенный перечень внешних команд.
Внешние драйверы, как правило, выполняются без диалога и поставляются отдельно от MS DOS либо совместно с внешним устройством, либо самостоятельно.
Утилиты — это обслуживающие программы. Они, как правило, имеют полноэкранный, организованный в виде меню интерфейс взаимодействия с пользователем. Реже интерфейс организован в виде запросов.
Источник: studfile.net
Структура операционной системы MS DOS
Операционная система (ОС) MS-DOS является самой распространенной ОС для использования на $16$-разрядных ПК (персональный компьютер). При этом ОС MS-DOS обладает развитыми средствами доступа ко всем аппаратным компонентам, кроме того, имеет достаточно гибкую файловую систему, которая основана на использовании иерархической структуры каталогов, и удобный командный язык.
Последней версией ОС является MS-DOS $6.22$. Средства, которые предоставляются ОС данного класса, позволяют сформировать удобную операционную среду, используемую для разработки программного обеспечения (ПО). Кроме того, на основе средств, предоставляемых ОС MS-DOS, довольно просто можно разрабатывать автоматизированные рабочие места (АРМ), обладающие простыми средствами доступа к прикладным пакетам и программам.
ОС MS-DOS включает следующие основные компоненты:
- программы, которые управляют файловой системой и планируют задания для ПК;
- программы для управления вводом-выводом;
- процессор командного языка, принимающий, анализирующий и выполняющий команды, которые адресованы ОС.
Важнейшим достоинством ОС MS-DOS является ее модульная структура. Данное свойство дает возможность изолировать друг от друга отдельные части этой достаточно большой и сложной системы, при этом давая возможность облегчить ее разработку, а также объединить в каждом отдельном модуле определенные логически связанные группы функций. В случае возникновения необходимости в замене или расширении некоторой группы функций, это можно сделать посредством замены или модификации только одного конкретного модуля, а не всей ОС.
ОС MS-DOS состоит из основных модулей, список которых приведен ниже:
- базовая система ввода/вывода (BIOS);
- системный загрузчик SB, который располагается в блоке начальной загрузки (Boot Record);
- модуль расширения базовой системы ввода/вывода (расположен в скрытом файле IO.SYS);
- модуль обработки прерываний (находится в скрытом файле MSDOS.SYS);
- командный процессор (файл COMMAND.COM);
- утилиты MS-DOS;
- драйвера устройств (располагаются на диске в виде файлов).
«Структура операционной системы MS DOS»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы
Каждый из приведенных выше модулей выполняет некоторую определенную часть функций, которые возложены на ОС MS-DOS. Места постоянного размещения данных модулей различны, например, базовая система ввода/вывода располагается в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), а не на диске, как все остальные модули.
Базовая система ввода/вывода осуществляет наиболее простые и универсальные услуги ОС, которые связаны с выполнением операций ввода-вывода.
Функции BIOS
- автоматическое тестирование основных компонент ПК при его включении;
- вызов блока первоначальной загрузки ОС с диска (после загрузки в оперативную память (ОЗУ) загрузчика BIOS передает управление данному блоку, после чего он выполняет загрузку других модулей ОС);
- обслуживание прерываний (системой прерываний называется совокупность аппаратных и программных средств, которые обеспечивают процесс переключения с выполнения одной программы на другую и последующий возврат к продолжению прерванной программы за счет операций процессора, которые называются прерываниями).
Определение 1
Блок начальной загрузки (загрузчик) – это очень короткая программа, единственной функцией которой является считывание с диска в ОЗУ двух других частей MS-DOS, а именно модуля обработки прерываний и модуля расширения базовой системы ввода/вывода.
Загрузчик просматривает каталог гибкого диска «А:», а при его отсутствии просматривает каталог диска «С:». После того как он убедится, что первые два файла на диске являются модулями IO.SYS и MSDOS.SYS, считывает их в оперативную память ПК. Отметим, что файлы IO.SYS и MSDOS.SYS всегда размещаются на диске первыми, что определяет диск в качестве системного. Данные файлы снабжены специальным атрибутом файла, делающим их «невидимым» (скрытыми).
Модуль расширения базовой системы ввода/вывода позволяет использовать дополнительные драйвера, обслуживающие новые внешние устройства, а также драйвера для нестандартного обслуживания различных внешних устройств.
Модуль обработки прерываний позволяет реализовать основные высокоуровневые услуги ОС MS-DOS, вследствие чего его называют основным. Модуль обработки прерываний образует верхний уровень операционной системы, с которым осуществляет взаимодействие большинство прикладных программ. Компоненты модуля обработки прерываний – это программы, которые:
- обеспечивают работу файловой системы;
- обеспечивают работу устройств ввода/вывода (клавиатура, принтер, дисплей, порты);
- обеспечивают обслуживание некоторых ситуаций, которые связаны с завершением программ, их принудительным прерыванием, а также обработкой ошибок.
Командный процессор может занимать любое место на диске и является выполнимой программой. Командный процессор осуществляет выполнение следующих функций:
- прием и разбор команд, которые получены из командного файла или с клавиатуры;
- выполнение встроенных команд ОС MS-DOS, которые находятся внутри файла COMMAND.COM;
- загрузка и выполнение внешних команд ОС MS-DOS (т.е. утилит) и прикладных программ, которые реализованы в виде файлов с расширением .com и .ехе.
При загрузке в ОЗУ командный процессор делится на две части:
- резидентная часть (постоянно размещается в ОЗУ и содержит подпрограммы для стандартной обработки прерываний с номерами $22h. 24h$, программу подзагрузки нерезидентной части в оперативную память и подпрограмму инициализации, обрабатывающую файл автозапуска «autoexec.bat» при запуске ПК);
- нерезидентная часть (периодически изменяется посредством передачи данных между оперативной памятью и диском).
Некоторые команды (например, TYPE, DIR и др.) командный процессор выполняет сам, такие команды называют внутренними. Для выполнения остальных команд (внешних) командный процессор ищет на диске программу с соответствующим именем, и в случае удачного результата, загружает ее в ОЗУ и передает управление. По окончании работы данной программы командный процессор удаляет ее из памяти и выводит сообщение о готовности к дальнейшему выполнению команд.
Внутренние команды по способу ввода их в ПК можно разделить на два типа:
- клавишные (команда подается при нажатии определенных клавиш и выполняется незамедлительно, например, Esc – отказ от выполнения задания);
- строковые (команда подается путем набора в командной строке ее кода и исполняется после нажатия клавиши $$).
Внешние команды ОС реализуются программами, хранящимися на диске в виде отдельных файлов. При этом внешние команды могут быть расположены на любом диске, поэтому для выполнения этих команд необходимо указывать маршрут их поиска. В состав ОС MS-DOS входит около $400$ программ, которые предназначены для различных целей. Например:
- FORMAT.COM — форматирование гибких дисков;
- GRAPHICS.COM – подготовка к печати графических копий экрана;
- и др.
Утилиты MS-DOS – это программы, которые поставляются вместе с ОС в виде отдельных файлов, выполняющие действия обслуживающего характера (например, разметка дискет, проверка дисков и др.).
Драйверы устройств – это специальные программы, которые позволяют дополнить систему ввода/вывода и обеспечить обслуживание дополнительных внешних устройств. Драйверы устройств хранятся в виде файлов, которые имеют имена с расширением .SYS. Драйвера загружаются в ОЗУ компьютера при загрузке ОС, при этом необходимость и порядок загрузки драйверов указаны в специальном файле CONFIG.SYS. Подобное подключение драйверов облегчает процесс добавления новых устройств к ПК и позволяет делать этот процесс, без затрагивания системных файлов IO.SYS и MSDOS.SYS.
Процесс запуска компьютера и подготовки ОС MS-DOS к дальнейшей работе включает следующие этапы:
- При включении компьютера управление передается подсистеме BIOS, которая осуществляет тестирование памяти, проверку состояния аппаратуры и инициализирует устройства ПК. Параметры конфигурации ЭВМ извлекаются из энергонезависимой памяти (CMOS)..
- Управление конфигурацией ПК (выполняется посредством программы Setup).
- Вызов системного загрузчика, загрузка ОС MS-DOS с его помощью.
- Установка драйверов, задание путей поиска файлов, окружения, числа одновременно открываемых файлов, числа буферов, кодовой таблицы и др. (выполнение осуществляется с помощью файла автозапуска «autoexec.bat» и файла конфигурации «config.sys»).
Рисунок 1. Взаимодействие прикладных программа с аппаратно-программным обеспечением ПК
Источник: spravochnick.ru