Размещение операционной системы на диске

РАЗМЕЩЕНИЕ MS DOS НА ДИСКЕ И В ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ

Как различать утилиты, внешние команды и драйверы

Назначение загрузчика

Загрузчик BOOT RECORD (модуль начальной загрузки) всегда размещается на диске в нулевом секторе и занимает объем 512 байт. Основное назначение этой небольшой программы состоит в поиске и перезаписи (загрузке) с диска в оперативную память двух файлов – IO.SYS и MSDOS.SYS. Поиск этих модулей и их загрузка в оперативную память осуществляются в определенном порядке, поэтому на диске и в оперативной памяти они занимают фиксированное место и следуют один за другим. Если блок начальной загрузки не обнаружит этих модулей на диске, то он выдает соответствующее сообщение и работа компьютера приостанавливается. Кроме того, функцией загрузчика является запуск модуля расширения BIOS.

Утилиты, внешние команды и драйверы представляют собой программы, хранящиеся во многих случаях в каталоге системного диска в виде файлов типа.COM,.EXE,.SYS. Внешнее различие между ними весьма условное, и связывают его с интерфейсом взаимодействия с пользователем.

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 – обслуживающие программы, которые предоставляют пользователю сервисные услуги. Они, как правило, имеют полноэкранный, организованный в виде меню интерфейс взаимодействия с пользователем. Реже интерфейс организован в виде запросов.

Операционная система MS DOS постоянно хранится на жестком диске. Помимо этого должна существовать ее резервная копия на гибком диске, называемом системным.

Системный диск – диск, где хранятся основные модули операционной системы и сервисные программы (команды), расширяющие ее возможности.

На рис. 9.10 показана структура 3,5" системного диска, состоящего из 2847 секторов, где выделены:

§ системная область объемом 77 Кбайт для двух модулей IO.SYS и MSDOS.SYS;

§ область пользователя, где будет находиться файл COMMAND.COM – 55 Кбайт.

На гибком диске 0-я и 1-я дорожки отведены для размещения модулей операционной системы и организации файловой структуры диска:

§ 0-й сектор занимает загрузчик;

§ 18 секторов (с 1-го по 18-й) отведены для основной и дублирующей таблиц размещения файлов FAT (File Allocations Table), в которых хранятся номера кластеров, выделенных под каждый файл;

§ 14 секторов (с 19-го по 32-й) занимает главный каталог;

§ начиная с 33-го сектора, располагаются два модуля операционной системы IO.SYS и MSDOS.SYS;

§ командный процессор COMMAND.COM наряду с другими программами располагается в области пользователя.

Рис. 9.10. Структура системного гибкого диска (3,5") с операционной системой MS DOS

Внимание! Структура диска с прикладными программами (без операционной системы) полностью совпадает по 32-й сектор включительно со структурой системного диска (рис. 9.10). Начиная с 33-го сектора, располагается область пользователя, где хранятся прикладные программы.

Роль FAT-таблицы размещения файлов

Файл размещается на диске по кластерам, которые пронумерованы. Эти кластеры могут находиться в разных местах диска, и соответственно файл будет храниться на диске в виде отдельных фрагментов в свободных на момент записи на диск кластерах. В этом случае говорят, что файл фрагментирован. Желательно, чтобы кластеры, выделенные для хранения файла, шли подряд, так как это позволяет сократить время его поиска. Однако это возможно сделать только с помощью специальной программы, и подобная процедура получила название дефрагментации файла. И в том, и в другом случае для организации доступа к файлу операционная система должна иметь сведения о номерах кластеров, где размещается каждый файл. В этом ей помогает FAT-таблица.

FAT-таблица предназначена для размещения и поиска файлов на диске. Она хранится на диске в определенном месте (см. рис. 9.10). Учитывая ее крайне важную роль в организации файловой системы, предусмотрено хранение и ее дубля, т.е. на диске хранятся две одинаковые таблицы – основная и дублирующая. При повреждении основной таблицы можно восстановить информацию о размещении файлов с помощью дублирующей. Рассмотрим основную идею, заложенную в основу построения и использования FAT-таблицы, обратившись к рис. 9.11. Следует заметить, что для ускорения доступа к таблице производится ее предварительная загрузка в оперативную память.

Количество ячеек FAT-таблицы определяется количеством кластеров на диске. Каждая ячейка содержит номер кластера.

Рис. 9.11. Организация доступа к файлу с помощью FAT-таблицы

В свою очередь, в каталоге хранятся записи о файлах, где наряду с другими характеристиками указан номер его первого кластера. При необходимости доступа к файлу сначала производится обращение к ячейке FAT-таблицы, адрес которой определяется первым номером, хранящимся в записи о файле. В этой ячейке хранится номер второго кластера этого файла. Обратившись к ячейке таблицы, соответствующей номеру второго кластера, операционная система найдет там номер третьего кластера и т.д. Так будет создана цепочка кластеров, где расположен файл.

В последней клетке таблицы, завершающей данную цепочку, должен находиться код FFF или FFFF для указания ее конца. Так определяется цепочка кластеров, где хранится файл.

Дата добавления: 2014-12-25