Операционная система MS-DOS. Важнейшим достоинством MS-DOS является модульность

Важнейшим достоинством MS-DOS является модульность. Это свойство позволяет изолировать друг от друга отдельные части большой и сложной программы, облегчая ее разработку, а также позволяет объединить в каждом модуле определенные логически связанные группы функций. MS-DOS состоит из следующих основных модулей:

· базовая система ввода/вывода (BIOS - Basic Input Output SYSTEM);

· блок начальной загрузки (Boot Record);

· модуль расширения базовой системы ввода/вывода (IO.SYS);

· модуль обработки прерываний (MSDOS.SYS);

· командный процессор (COMMAND.COM);

· внешние команды (файлы);

· драйверы устройств (файлы).

1. Базовая система ввода/вывода размещается в постоянной памяти компьютера и является одновременно аппаратной частью и частью операционной системы. BIOS является программной оболочкой вокруг аппаратных средств компьютера, предоставляет возможность другим программам, а также и самой операционной системе, обращаться к внешним устройствам компьютера через механизм прерываний.

Первая функция BIOS - автоматическое тестирование основных компонентов компьютера при его включении. При обнаружении ошибки на экран выводится сообщение о найденном сбое.

Вторая функция BIOS - вызов блока первоначальной загрузки операционной системы с диска, выполняется по окончании тестирования. Загрузив в ОЗУ блок первоначальной загрузки, BIOS передает ему управление.

Третья функция BIOS - обслуживание прерываний. На BIOS возложена задача - обслуживать прерывания нижнего уровня, т.е. те, которые требуют непосредственного управления аппаратными компонентами компьютера (с номерами от 0 до 31).

2. Блок первоначальной загрузки - очень короткая программа, которая выполняет функцию загрузчика двух модулей операционной системы - модуля расширения BIOS (IO.SYS) и модуля обработки прерываний (MSDOS.SYS). Блок первоначальной загрузки всегда расположен на нулевой дорожке диска в первом секторе. Блок первоначальной загрузки просматривает каталог гибкого диска А, при его отсутствии - диска С, убедившись, что первые два файла являются модулями IO.SYS и MSDOS.SYS, считывает их в ОЗУ компьютера. Оба файла размещаются на диске всегда первыми, что делает диск системным, и снабжены специальным атрибутом файла, который делает их невидимыми.

3.Модуль расширения базовой системы ввода/вывода (IO.SYS) - это файл, представляющий собой дополнение к BIOS. Он загружается в ОЗУ и остается в ней постоянно. Расширение BIOS придает гибкость операционной системе, позволяя добавлять к BIOS драйверы, обслуживающие дополнительные устройства. Драйверы требуются в тех случаях, когда обмен информацией с устройствами должен происходить иначе, чем принято в BIOS.

4. Модуль обработки прерываний (MSDOS.SYS) является основным модулем операционной системы. Он обеспечивает взаимодействие с программами пользователя. Основным принципом работы компьютера является принцип, базирующийся на системе прерываний. Система прерывание - это совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих процесс переключения с одной программы на другую и возврат к продолжению прерванной программы за счет операций процессора, называемых прерыванием. Прерывание - это операция процессора, состоящая в сохранении состояния процессора, предшествовавшего прерыванию, и установлении нового состояния. Это состояние (слово состояния процессора) запоминается в регистрах процессора, и состоит из последовательности битов, значение которых отражают текущее состояние процессора и выполняемой им программы. Прерывание – это реакция процессора на некоторое условие, возникающее в процессоре или вне его. Реакция выражается в прекращении выполнения текущей команды для обработки возникшего условия. Прерывания бывают трех видов:

· аппаратные (например: нажатие клавиши);

· логическое или процессорное (например: деление на ноль);

· программные (например: команды ввода/вывода).

Каждое прерывание имеет уникальный номер от 0 до 255 и с ним связана определенная программа, призванная обслуживать возникшую ситуацию. Модуль обработки прерываний (MSDOS.SYS) загружается в ОЗУ и остается на весь сеанс работы с компьютером. MSDOS.SYS обрабатывает прерывания верхнего уровня с номерами от 32 и выше. Компонентами данного модуля являются подпрограммы, обеспечивающие работу файловой системы, информационный обмен с дисками, а также обслуживание некоторых специальных ситуаций. При обращении к этим подпрограммам из прикладной программы модуль обработки прерываний получает параметры операций и выполняет требуемые действия или преобразует полученные параметры в один или несколько запросов к модулю расширения BIOS.

5. Командный процессор хранится в виде файла с именем COMMAND.COM, обычно на том диске, с которого загружается операционная система. Файл с командным процессором может занимать на диске любое место и трактуется как обычная программа. Командный процессор анализирует и исполняет команды пользователя, поддерживает взаимодействие пользователя с операционной системой.

Функции командного процессора заключается в следующем:

1. прием и синтаксический разбор команд, полученных с клавиатуры или из командного файла;

2. исполнение внутренних команд операционной системы;

3. загрузка и исполнение внешних команд (программ) операционной системы и прикладных программ пользователя (находящихся в файлах, имеющих расширение COM.EXE и BAT).

Команды, которые командный процессор выполняет сам называются внутренними. Внутренние команды находятся в файле командного процессора. Внутренние команды можно разделить на два вида (по способу ввода в компьютер) - клавишные и строковые. Клавишные команды подаются при нажатии определенных клавиш и выполняются сразу, строковые команды подаются путем набора в командной строке ее кода и исполняются после нажатия клавиши <Enter>. Правила подачи строковой команды - пользователь набирает команду на клавиатуре, вводя имя необходимой команды, в так называемой командной строке, на экране после приглашения MS-DOS.

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 MS-DOS). Внешние команды находятся в файлах операционной системы. Внешние команды могут располагаться на любом диске, поэтому для выполнения этих команд необходимо указывать маршрут их поиска. Общий вид команд следующий: [путь]<имя команды> [параметры или ключи].

В функции командного процессора входит также исполнение командных файлов. Один из них, а именно файл с именем AUTOEXEC.BAT выполняется автоматически после загрузки операционной системы. Когда в качестве команды дается имя командного файла (файла имеющего расширение BAT), командный процессор начинает последовательно читать и интерпретировать содержащиеся в нем строки, каждая из которых может содержать одну команду, метку или комментарий. Если в очередной строке стоит команда, осуществляющая вызов некоторой программы, то выполнение командного файла приостанавливается и начинается работа вызванной программы. После ее завершения продолжается выполнение командного файла.

При загрузке в память компьютера командный процессор распадается на две части: резидентную (постоянно находящуюся в памяти) и нерезидентную, которая располагается в область памяти, доступной любой программе пользователя. Таким образом, любая программа может занять эту область памяти, уничтожив нерезидентную часть командного процессора. По окончании работы такой программы управление всегда возвращается в резидентную часть командного процессора, который восстанавливает нерезидентную часть, загружая ее с системного диска.

6.Внешние команды операционной системы реализуются программами, которые хранятся на диске в виде отдельных файлов.

7. Драйверы устройств - это специальные резидентные программы, которые дополняют систему ввода/вывода и обеспечивают обслуживание дополнительных внешних устройств или нестандартное использование имеющихся устройств. Драйверы хранятся в файлах имена, которых имеют расширение.SYS. Они загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы. Необходимость и порядок загрузки указываются в специальном файле SONFIG.SYS. Драйверы стандартных устройств содержатся в базовой системе ввода/вывода, которая находится в постоянно запоминающем устройстве компьютера. Драйверы дополнительных устройств могут подключаться к операционной системе при загрузке операционной системы и находятся в виде файлов на любом диске.

Общее управление компьютером осуществляется на основе командного языка (языка директив), с помощью которого можно осуществлять такие операции, как разметка дисков, копирование файлов, распечатка каталогов на экране дисплея и другие действия. Операционная система содержит следующие основные компоненты:

· файловую систему;

· интерпретатор командного языка (командный процессор);

· драйверы внешних устройств.

Файловая система - это совокупность именованных наборов данных и программ на внешних носителях, структуру и организацию которых поддерживает MS-DOS. Структура файловой системы определяет удобство работы, скорость доступа к файлам и т.д.

Файл - это поименованная совокупность элементов информации хранящаяся на внешних носителях. Имена файлов записываются следующим образом: ИМЯ.ТИП, где ИМЯ набор символов (не более 8) латинского алфавита, цифр и специальных символов, ТИП или РАСШИРЕНИЕ файла состоит из не более чем 3 символов. В отличие от имени, тип может отсутствовать в спецификации файла. Тип файла используется для классификации, определения принадлежности к какой-то группе с общими свойствами. В некоторых случаях при задании имени файлов можно использовать символы * и?. Применение звездочки * для описания имени указывает на то, что имя может состоять из любых символов, безразличных для команд операционной системы. Знак вопроса? в имени файла означает, что на его месте может находиться произвольный символ. При использовании имен файлов в качестве параметров команд MS-DOS необходимо указывать адрес или путь к файлу. Путем к файлу называется цепочка символов, начиная с имени дисковода, корневого каталога и последующих подкаталогов вплоть до каталога, содержащего необходимый файл. Имя дисковода - это одна из букв латинского алфавита. Персональный компьютер имеет несколько накопителей на магнитных носителях, в MS-DOS принято обозначать A: и B: - гибкие диски, C: D: и т.д. - жесткие диски. Каталог - это справочник файлов и библиотек со ссылками на их расположение, содержащее информацию о файлах и других каталогах, называемых подкаталогами, он используется операционной системой для определения местоположения файла. На каждом диске имеется один главный или КОРНЕВОЙ каталог. Каталоги, входящие в корневой каталог называются ПОДКАТАЛОГАМИ 1-го уровня. Каталоги, входящие в состав подкаталога 1-го уровня называются ПОДКАТАЛОГАМИ 2-го уровня и т.д. Каждый подкаталог является оглавлением, содержащим перечень имен файлов и подкаталогов, возможны варианты, когда в оглавлении имеются только имена файлов. Организация файловой системы в виде подкаталогов удобна для сортировки информации по различным темам. Разбиение на подкаталоги зависит от желания пользователя компьютером. Иерархическое строение диска можно представить в виде дерева подкаталогов. Все имена подкаталогов отделяются друг от друга символом \.

Имя и тип файла не обеспечивают всех потребностей, которые возникают при работе с файлами. Чтобы указать отличительные особенности некоторых файлов вводится понятие атрибута файла. Имеются следующие атрибуты в MS-DOS: A - не архивированный; R- только для чтения; S - системный; H - скрытый. Атрибут A присваивается файлу для того, чтобы его можно было проще разыскать в подкаталогах при создании копий, обновлении старых файлов и реализации подобных операций, выполняемых с помощью некоторых команд MS-DOS. Эти файлы по внутренней структуре ничем не отличаются от обычных, кроме атрибута A. Их не следует путать с архивированными файлами, получаемыми с помощью специальных программ-архиваторов. Файлы "только для чтения" защищены от изменения и случайного стирания. Системные файлы обеспечивают работу операционной системы. Имена скрытых файлов и их характеристики при просмотре каталогов не выводятся на экран дисплея.

Дата добавления: 2014-01-06