Операционная система MS DOS.

Датой рождения операционной системы DOS можно считать 1980 год, когда была создана первая разработка, носившая название QDOS. Наибольшее распространение система получила в 1987 году и используется до настоящего времени.

DOS: общая характеристика

Система (операционная) компьютера представляет собой программу, загружающуюся при включении персонального компьютера. Она осуществляет диалог с человеком, производит управление ПК и его ресурсами, запускает на выполнение различные программы. Благодаря операционной системе пользователь и могут удобно общаться с устройствами ПК (интерфейс).

Ядром системы MSDOS являются файлы MSDOS.SYS и I0.SYS, которые загружаются в память с помощью загрузчика и постоянно там присутствуют. Первый файл реализует высокоуровневые основные услуги MSDOS, а второй дополняет собой базовую систему для ввода вывода.

Обработка вводимых пользователем команд производится с помощью командного процессора, который реализуется посредством файла COMMAND.СОМ, находящегося на диске вместе с ядром. Некоторые команды в DOS, такие, как DIR, TYPE и другие, выполняются самим командным процессором. Их называют внутренними командами. Остальные внешние команды осуществляются с помощью внешних файлов, которые загружаются в память и управляются также посредством COMMAND.СОМ. После окончания работы программы процессор производит удаление из памяти программы и сообщает о готовности к дальнейшему выполнению действий пользователя.

Внешние команды, которые выполняет операционная система DOS, поставляются в виде отдельных файлов вместе с системой. Они производят действия различного обслуживающего характера форматирование и др.).

Дополнением к системе ввода вывода MSDOS являются драйверы устройств, которые обеспечивают нестандартное применение уже имеющихся устройств или обслуживание новых. Данные программы загружаются в память ПК вместе с системой, а их имена прописываются в специальном файле конфигурации CONFIG.SYS. Это позволяет проще добавлять новые устройства, не задействуя системные MSDOS файлы.

Операционная система DOS: основные функции

Основной обязанностью системы является обслуживание (создание, хранение, удаление) файлов, которые аналогичны любым другим и представляющим собой набор данных определенного места памяти. При обработке файлы загружаются в оперативную и это происходит под управлением системы (операционной).

Каждый файл должен иметь название, которое может быть сложным и простым. Сложное имя представлено названием файла и его расширением. В отличие от других систем более высокого уровня (Windows), в MS-DOS имя файла может иметь не более восьми символов. Расширение файла указывает его тип или принадлежность к той или иной программе, например, файл данных или текстовый.

Конечно, по сравнению с виндовс MS DOS - это совершенно другой интерфейс. Если в первой системе все необходимые инструменты и вся информация графически представлена на экране компьютера, то работа в системе DOS более сложна и требует специальных навыком и знания команд.

В качестве интерфейса при работе в системе DOS пред пользователем появляется с одной только командной строкой. И, например, для загрузки программы или игры (поддерживаемой данной системой) потребуется ввод нескольких команд.

После появления программы Norton Commander работать в системе MS-DOS стало значительно проще. Также операционная система DOS выступает однозадачной системой, и не позволяет в отличие от Виндовс работать с двумя и более программами одновременно. Тем не менее, данная система до сих пор используется и позволяет решать различные специфические задачи. Из-под DOS производят запуск программы для восстановления информации, для проверки памяти и решения других "железных" проблем.

Операционная система представляет собой комплекс программ. В отличие от прикладных программ, ориентированных на решение некоторой конкретной прикладной задачи (например, программ обработки текста), она предназначена для управления компьютером и

• составляет ядро "универсальной вычислительной машины - компьютера";
• управляет всеми процессами внутри компьютера;
• управляет обменом между компьютером и подключенными к нему периферийными устройствами, такими как принтер, дисплей, дисководы и винчестеры;
• обеспечивает возможность общения между прикладными программами и модулями аппаратуры;
• служит в качестве посредника между компьютером и пользователем.

СИСТЕМНЫЕ ПРОГРАММЫ
Системными программами называют программы, которые управляют процессами внутри компьютера. Эти программы обеспечивают связь компьютера с подключенными к нему устройствами и окружающей средой. К категории внешних относятся все периферийные устройства: принтер, мышь, модемы, а также дисплей, клавиатура и дисководы.

Системные программы DOS содержатся в двух скрытых файлах - IO.SYS и MSDOS.SYS или IBMBIO.COM и IBMDOS.COM. В первом файле (IO.SYS или IBMBIO.COM) содержится расширитель BIOS, т.е. программа, которая управляет внутренними процессами в компьютере. В определенном смысле она устанавливает связь между отдельными составными частями компьютера.

Второй файл MSDOS.SYS или IBMDOS.COM обеспечивает обмен со стандартными системными устройствами персонального компьютера. Этот файл предоставляет в распоряжение системного программиста ряд дополнительных процедур, позволяющих использовать базовые функции персонального компьютера и не писать каждый раз для этого специальные программы.

ИНТЕРПРЕТАТОР КОМАНД
После включения компьютера и загрузки файлов IO.SYS и MSDOS.SYS компьютер все еще не в состоянии воспринимать команды от пользователя. Чего же еще не хватает? Нет возможности войти в контакт с компьютером на "естественном" языке. Для установления такого контакта служит так называемый интерпретатор команд, содержащийся в файле COMMAND.COM. Он обеспечивает понимание персональным компьютером команд пользователя и исполнение их.

Все команды, которые мы подаем персональному компьютеру в операционной системе MS-DOS или PC-DOS, представляют собой сокращения английских терминов, например, аббревиатура COMP соответствует английскому Compare (cравни) и т.д. Команды, которые подаются пользователем операционной системе, воспринимаются файлом COMMAND.COM, проверяются на соответствие языковым правилам (синтаксису), и интерпретируются. Только после загрузки файла COMMAND.COM персональный компьютер может воспринимать команды и понимать пользователя.

ДАННЫЕ И ФАЙЛЫ
Важнейшими понятиями в MS-DOS являются файлы и каталоги (оглавления, директории). ФАЙЛЫ
Данные в компьютере хранятся в файлах . Это слово происходит от английского Files, что означает шпильку для накалывания бумаг, скоросшиватель, картотеку. Данные в файлах могут храниться в любой форме. В виде файлов на диске хранятся как сервисные и прикладные программы, так и полученные с помощью программ данные, например адреса клиентуры или тексты.

MS-DOS позволяет выполнять следующие операции с файлами

• создание,
• хранение,
• изменение,
• анализ или обработку.

Файлы имеют имена, без которых практически невозможен поиск информации или он требует очень больших затрат времени. ИМЕНА ФАЙЛОВ И ИХ РАСШИРЕНИЯ
Имя файла может состоять в общей сложности не более чем из 12 символов. Эти 12 символов распределяются внутри имени файла следующим образом

• само имя файла -максимум 8 символов,
• расширение имени файла - максимум 3 символа,
• обе эти части отделяются друг от друга точкой , которая и представляет собой 12-й символ.

При этом как разделительная точка, так и расширение имени имени файла могут и вовсе отсутствовать.

Дальнейшие ограничения состоят в том, что в имени файла и его расширении разрешается использовать не все символы. Для имени файла разрешается применять лишь следующие буквы, цифры и символы:

Буквы можно использовать как строчные, так и прописные - они воспринимаются MS-DOS как равноценные. Строчные буквы при вводе автоматически превращаются в прописные. Например, имена ImjaFail.Dop и IMJAFAIL.DOP считаются идентичными.

Нельзя использовать в имени и расширении следующие символы, которые зарезервированы для специальных функций:

Двоеточием отделяется обозначение дисковода, а точка отделяет в имени файла имя от расширения.

Ниже приведены примеры допустимых имен файлов:

FORMAT.COM 33%-ROST.dat

4-7-88.TXT FILE#!

MS-DOS воспринимает и более длинные имена файлов, но так как имя может состоять только из 8 символов, обрезает их после 8-го символа. Поэтому для MS-DOS идентичны следующие имена файлов:

DOKUMENT1.TXT и DOKUMENT2.TXT

На экране они оба станут одинаковыми, и если это случилось при копировании, второй из этих файлов может записаться поверх первого и разрушить его.

Расширения имен файлов не являются необходимыми компонентами. Однако они используются многими программами для обозначения и распознавания типа файла.

СПЕЦИФИКАЦИЯ ФАЙЛА
Перед именем файла Вы можете поставить имя дисковода и имя каталога. Это необходимо в случае, если вызываемый файл находится на дисководе, не являющемся в данный момент активным. Чтобы с винчестера С: вызвать файл DISKCOPY.COM, находящийся на дискете в дисководе А:, введите команду (указав и имя, и расширение):

Если находящиеся на диске файлы разнесены по каталогам, то после обозначения диска перед именем файла Вы можете указать имя соответствующего каталога. В этом случае MS-DOS осуществляет поиск файла в указанном каталоге дисковода. Например, по команде С:\DOS\DISCOPY осуществляется поиск файла DISCOPY.COM (или DISCOPY.EXE) в каталоге \DOS винчестера С:.

Полное описание файла, включающее накопитель и директорию, в которой он расположен называют спецификацией файла .

ЗАРЕЗЕРВИРОВАННЫЕ ИМЕНА ФАЙЛОВ
Кроме ограничения на количество символов в имени файла, существует ограничение на использование тех имен, которые зарезервированы MS-DOS для своих нужд. Эти имена MS-DOS использует, выполняя операции ввода и вывода через периферийные устройства. Если Вы используете зарезервированные имена как имена для своих файлов, Вы будете обращаться не к своему файлу, а к соответствующему периферийному устройству. В MS-DOS зарезервированы следующие имена файлов.

СИМВОЛЫ ПОДСТАНОВКИ И ИМЕНАХ ФАЙЛОВ
В большинстве случаев командой обрабатывается один файл. Иногда может возникнуть необходимость с помощью одной команды обработать несколько однотипных файлов. В этом случае Вы можете обработать их по отдельности путем ввода одной и той же команды для каждого файла, что потребует больших затрат времени. Но в MS-DOS существует возможность обратиться сразу ко всем файлам одного вида с помощью одной команды. Для этого следует ввести только совпадающую часть имен группы файлов. Для различающихся частей имен файлов Вам достаточно использовать специальные символы, которые предусмотрены для этой цели в MS-DOS и называются символами подстановки.

Это специальные символы подстановки, которые выполняют функцию обозначения места в имени файла, называются масками. Такими масками являются ? и *. Эти символы нельзя использовать в именах отдельных файлов.

? - заменяет в имени файла или его расширении ровно одну букву. В имени файла можно использовать несколько знаков вопроса. Например, с помощью команды

DIR MOD1?SCR.OVL

Вы можете вызвать на экран имена всех файлов, у которых не совпадают только пятые символы в имени. Это могут быть следующие файлы:

? - можно использовать в любом месте имени файла и его расширении. Он заменяет любой символ, который встречается в именах различных файлов на этом месте.

В отличие от этого * можно использовать для замены нескольких символов. Ее можно применять для замены как одного, так и всех символов имени файла и его расширения. Начиная с той позиции, в которой вводится звездочка, она заменяет все оставшиеся символы. Если Вы, например, хотите отобразить на экране имена всех файлов с расширением имени.TXT, введите следующую команду:

Если Вы введете команду

DIR T*.* то получите перечень всех файлов, которые начинаются на букву "Т".

ВИДЫ КОМАНД
В MS-DOS имеется два команд:

• внутренние
• внешние

ВНУТРЕННИЕ КОМАНДЫ
Внутренние команды, например, VER и SET, обрабатываются и выполняются интерпретатором команд, который расположен в файле COMMAND.COM. Этот файл при запуске компьютера загружается вместе с MS-DOS и остается в оперативной памяти компьютера. ВНЕШНИЕ КОМАНДЫ
Внешние команды выполняются небольшими сервисными программами (утилитами), которые для выполнения должны загружаться из файлов на дискете или жестком диске в оперативную память. ОБЩИЙ ФОРМАТ КОМАНДЫ
Квадратные скобки

В квадратных скобках содержатся составные части (ключевые слова, параметры и переменные) какой-либо команды, которые могут включаться в состав команды по желанию пользователя, т.е. их при желании можно опускать. Если же такой фрагмент все-таки включается в команду, то сами квадратные скобки в команде указывать не нужно.

Многоточие...

Многоточие обозначает, что стоящий перед ним элемент в записи команды можно повторить произвольное число раз.

Символ |

Указывает, что можно выбрать одну из двух возможностей. Например, команда ECHO ON|OFF означает, что Вы можете ввести эту команду либо как ECHO ON, либо ECHO OFF.

КОМАНДЫ РАБОТЫ С ФАЙЛАМИ
Команды, с помощью которых можно выполнять следующие операции:

• переименовать файлы (REN),
• копировать файлы (COPY),
• стирать файлы (DEL),
• восстанавливать файлы (UNDELETE),
• осуществлять вывод файлов на экран (TYPE),

Для начала более подробно рассмотрим команду, которая позволяет выводить на экран дисплея список файлов носителя или отдельной директории его (DIR). ОТОБРАЖЕНИЕ СПИСКА ФАЙЛОВ
Введите команду DIR, при этом не имеет значения, используете ли Вы прописные или строчные буквы:

С помощью этой команды на экране дисплея отображается список файлов дискеты, находящейся в активном дисководе.

Все имена файлов отображаются вместе с их расширением, с указанием их размера (в байтах), даты и время суток их последнего изменения. В зависимости от варианта установки операционной системы рядом со временем может стоять либо буква "А" (до полудня), либо "Р" (после полудня) - при двенадцатичасовой схеме отображении времени.

Дополнительные ключи:

/P (Pause) приостанавливает вывод списка файлов каждый раз, когда заполняется экран дисплея. После нажатия любой клавиши вывод продолжается;

/W (Wide Display) обеспечивает вывод в уплотненной форме, т.е. пять имен в одной строке, при этом указываются только имена файлов и каталогов;

/A:атрибуты Выводит только те файлы, которые имеют указанные атрибуты. Возможны следующие сокращения для требуемых атрибутов: H(idden - скрытый), А(rchive - архивировать), S(ystem - системный), R(ead-Only - защищенный от записи), D(irectory - каталоги). Поставив перед атрибутом знак минус (черточку), можно изменить значение атрибута на противоположное; например, /А:-Н обеспечит вывод списка всех нескрытых файлов. Двоеточие перед перечислением требуемых атрибутов можно опускать;

/O:критерий (Order) обеспечивает упорядочение выводимого на экран списка файлов в соответствии с заданным критерием. Допускаются следующие сокращения для критериев сортировки:

С - по коэффициенту сжатия (Compression),

N - в алфавитном порядке имен (Name),

Е - в алфавитном порядке расширений (Extansion),

G - группировка директорий (Group),

D - по дате создания (Date),

S - по размеру (Size),

Т - по времени создания (Time).

Перед сокращением в каждом случае можно ставить знак минус, чем обеспечивается сортировка в обратном порядке. Двоеточие требуемых критериев можно опускать;

/S Вывод на экран списка файлов не только из указанного каталога, но и из всех подчиненных подкаталогов;

/B Вывод на экран только имен файлов без дополнительной информации. Для каждого файла используется отдельная строка на экране дисплея;

/L Отображение строчными буквами.

ПЕРЕИМЕНОВАНИЕ ФАЙЛОВ
Командой REN можно переименовать отдельные файлы или группы файлов.

Формат команды :REN старое_имя новое_имя

RENAME старое_имя новое_имя

старое_имя - имя подлежащего переименованию файла (или группы файлов). Для группы файлов можно использовать символы подстановки (? и *). Параметр старое_имя может содержать имя дисковода и путь поиска;

новое_имя - новое имя для файла. Обратите внимание, что здесь не допускается указание пути поиска, так как файлы можно переименовывать только в пределах того каталога, в котором они находятся.

Пример :

REN С:\ТЕXT\ALTNAME.TXT NEUNAME.TXT

Файл АLTNAME.TXT в каталоге ТЕXT устройства С: получит новое имя NEUNAME.TXT.

ОТОБРАЖЕНИЕ СОЗДАННОГО ФАЙЛА
С помощью команды TYPE можно выводить на экран дисплея содержимое текстового файла. Во многих случаях рекомендуется объединять команду TYPE с командой MORE для постраничного вывода информации на экран.

Приостановить вывод на экран дисплея можно также, нажав "Ctrl"- "S". При нажатии этой комбинации клавиш вывод приостанавливается, пока не будет нажата какая-либо клавиша, после чего вывод будет продолжен.

Формат команды : TYPE имя_ файла

Назначение параметров и ключей:

d: имя дисковода. в котором находится дискета с требуемым файлом;

имя_ файла имя выводимого файла, которое может включать путь поиска. Внутри имени файла символы маски (? и *) не допускаются.

УДАЛЕНИЕ ФАЙЛОВ
Команда DEL (Delete - стирать, удалять), идентичная команде ERASE, удаляет файлы с жесткого диска или дискеты.

Формат команды : DEL имя_ файла

Назначение параметров и ключей:

имя_ файла имя удаляемого файла. Это имя может содержать как путь доступа, так и символы маски;

d: имя дисковода, на котором следует удалить обозначенные файлы;

/P для каждого файла программа выдает запрос, следует ли удалять этот файл или нет.

Пример : DEL С:\PROGRAMS\DEMO.EXE

Удаляет файл DEMO.EXE из каталога PROGRAMS на дисководе С:.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ФАЙЛОВ (UNDELETE)
Следует помнить, что команда DEL физически не удаляет файлы, а лишь снабжает соответствующую запись в каталоге меткой, что она свободна. Только благодаря этому обеспечивается возможность восстановления файлов. Маркировка записи в каталоге осуществляется командой DEL путем удаления первого символа имени файла. И для восстановления такого файла достаточно ввести этот символ. КОПИРОВАНИЕ ФАЙЛОВ
Так как MS-DOS одинаково обращается с файлами и с периферийными устройствами, копирование возможно с периферийных устройств и на периферийные устройства.

Формат команды COPY источник

[+ источник [+... ]]

Назначение параметров и ключей:

источник имя того файла, который должен быть скопирован. Это имя может содержать задание пути и обозначение дисковода;

цель имя файла, который создается в процессе копирования. Это имя может содержать путь доступа и обозначение дисковода. Если имя целевому файлу не задается, то он получает имя исходного. Если файл с таким же именем уже имеется, то копия записывается поверх него;

/Y если при копировании файл замещает уже имеющийся, то это делается без подтверждения (/Y) или только после подтверждения (/-Y). По умолчанию /Y;

/A файл обрабатывается как текстовый в кодах ASCII. Конец файла определяется символом конца файла ("Ctrl"-"Z"). Значение по умолчанию;

/B файл обрабатывается как двоичный. Конец файла определяется указанным в каталоге размером;

/V (Verify-проверить) проверяет, правильно ли записаны данные в целевой файл.

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ФАЙЛОВ
Переносит один или несколько файлов на новое место. Используется также для переименования каталогов.

Формат команды : MOVE

Файл [ , файл [ ...]] цель

Назначение параметров и ключей:

файл имя и местоположение переносимого файла или спецификация переименовываемой директории (при этом имя "файл" отсутствует).

цель местоположение переносимого файла: имя устройства, путь. При переносе только одного файла его можно переименовать, задав в "цель" новое имя. При переносе нескольких файлов "цель" не может содержать имя файла, а только устройство и/или путь. Переносимые файлы уничтожают одноименные в целевой директории.

Управление подтверждением при совпадении имени переносимого файла и одного из файлов целевого каталога: /Y - запрос подтверждения не выдается, /-Y - запрос подтверждения выдается.

Пример : MOVE С: \BOOK\DOS 60.TXT A:\1.DOC

Файл DOS 60.TXT переносится из директории С: \BOOK на диск A:\ и при этом переименовывается в 1.DOC

КАТАЛОГИ И ИХ СТРУКТУРА.
Управлять подкаталогами можно с помощью трех команд:

• MD (Make Directory - создать подкаталог),
• CD (Change Directory - сменить каталог),
• RD (Remove Directory - удалить подкаталог).

СОЗДАНИЕ И СМЕНА ПОДКАТАЛОГОВ
Команда MD создает подкаталог. Например, с помощью команды MD \DOS создается подкаталог \DOS. Для того чтобы войти в этот подкаталог, необходимо использовать команду CD \DOS. А его содержимое (список файлов) затем можно вызвать на экран с помощью команды DIR. УДАЛЕНИЕ КАТАЛОГОВ
С помощью команды RD можно удалить пустой каталог. Если в каталоге имеются файлы, необходимо их сначала удалить. Файлы, которые расположены в каталоге, можно удалить, указав имя этого каталога после команды DEL: DEL C:\DOS.

Эта команда удаляет все файлы, которые находятся в каталоге DOS. Сам каталог в результате этих действий не удаляется.

УДАЛЕНИЕ ФРАГМЕНТА ДЕРЕВА
В MS-DOS 6.2 имеется команда удаления фрагмента дерева каталогов - DELTREE. Она удаляет указанный каталог, все входящие в него файлы и поддиректории любого уровня подчинения с из файлами. Следует быть осторожным! Удаленный таким образом фрагмент дерева уже не восстановим. Причем скрытые, системные и защищенные от записи файлы удаляются без предупреждения. ПЕРЕИМЕНОВАНИЕ КАТАЛОГОВ
С помощью команды MOVE можно не только переносить файлы из одного каталога в другой, но можно и переименовывать сами каталоги, не меняя их подчиненности. После выполнения команды MOVE OLD_DOS NEW_DOS каталог, раньше называвшийся OLD_DOS, впредь будет именоваться NEW_DOS.

Для работы с файлами на компьютере создано множество операционных систем. Наиболее широкое распространение среди них получила операционная систем MS DOS (дисковая операционная система фирмы Microsoft), разработанная в 1981 г. для работы на 16-разрядных IBM совместимых персональных компьютерах. В последующие годы эта ОС прошла путь развития, которое выражалось в появлении новых версий. Каждая новая версия появлялась с разработкой новых аппаратных средств: микропроцессоров, внешних устройств и др. Вместе с тем каждая новая версия содержала все возможности предыдущей и обладала новыми. Поэтому при перенесении старых программ в среду новой версии проблем не возникало. В силу своего широкого распространения MS DOS приобрела статус фактического стандарта для персональных компьютеров.

Операционные системы классифицируются по следующим признакам:

Число пользователей, одновременно обслуживаемых системой (однопользовательская или многопользовательская);

Число задач, которые одновременно могут выполняться под управлением ОС (однозадачная или многозадачная);

Тип доступа пользователя к ЭВМ (сетевая или несетевая);

Тип организации вычислительного процесса (однопроцессорная или многопроцессорная).

Согласно этим критериям, MS DOS является:

однопользовательской;

однозадачной с элементами многозадачности;

несетевой;

однопроцессорной.

Команды MS DOS

Посредством команд происходит общение пользователя компьютером. Вводя команды MS DOS с клавиатуры, пользователь передает системе задания. С помощью команд MS DOS выполняются следующие основные действия:

сравнение, копирование, распечатка, удаление и переименование файлов;

анализ и распечатка каталогов;

копирование и форматирование дисков;

выполнение системных программ и программ пользователей;

ввод даты, времени и комментариев;

установка функций экрана и режимов печати;

копирование системных файлов MS DOS на другой диск;

перевод MS DOS в режим ожидания реакции пользователя.

Существуют два типа команд MS DOS - встроенные (внутренние) и загружаемые (внешние). Встроенные команды - простейшие, наиболее часто употребляемые. Пользователь не видит их в каталогах диска MS DOS, они являются частью процессора команд. Введенные пользователем, команды выполняются немедленно. Загружаемые команды существуют на диске как программные файлы. Прежде чем начать выполняться, они должны быть считаны с диска. Любое имя файла с типом com, .exe или.bat рассматривается как загружаемая команда. Пользователь может создавать свои загружаемые команды и добавлять их к системе. При вводе таких команд можно не вводить их расширение.

В зависимости от характера выполняемых функций команды MS DOS разделяются на семь классов:

общие команды;

команды сравнения;

команды-фильтры;

команды-функции;

команды для организации пакетных файлов;

команды конфигурирования системы;

команды настройки системы.

Наиболее употребляемыми пользователями являют общие команды, к которым относятся:

команды для работы с файлами;

команды для работы с каталогами;

команды для работы с дисками, объектами которых выступают ВЗУ в целом.

Перед тем как изучить команды MS DOS, приведем общие сведения о файловой системе.

Файловая система MS DOS

Информация в компьютере хранится на дисках. Считывание и запись производятся дисководами, которые обозначаются буквой латинского алфавита с двоеточием. Первый накопитель на гибком магнитном диске обозначается «А:», второй «В:». Жесткий диск обычно разбивается на несколько разделов, называемых логическими дисками, которые обозначаются как «С:», «D:», «Е:» и т.д.

Информация на дисках хранится в виде файлов.

Файлом называется поименованная область памяти на диске, в которой хранятся программы или данные.

Полное имя файла содержит собственно имя файла – от одного до восьми символов, за которым может следовать расширение.

Расширение имени начинается после точки и может либо отсутствовать, либо включает от одного до трех символов. В качестве символов в полном имени файла могут выступать: латинские буквы: A,B,...,Z, цифры 0,1, …, 9 и некоторые специальные символы «!», «@», «#», «$», «%», «^», «&», «(», «)», «-», «{», «}», «"». Заглавные и строчные буквы в имени не различаются между собой. Русские буквы в именах файлов использовать не рекомендуется, как и символы. «"», «/», «\», «[», «]», «:», «=», «+», «;», «,» с кодами меньшими 20Н.

Запрещены и не могут использоваться в качестве имен или типов файлов некоторые трехбуквенные имена, зарезервированные в MS DOS как имена устройств. К ним относятся:

Расширение имени файла обычно обозначает тип файла. В MS DOS общеприняты следующие стандартные расширения:

Команды MS DOS могут оперировать сразу с группами файлов, для обозначения которых используют шаблоны имен файлов , называемые также глобальными или групповыми именами файлов . В шаблонах используйте символы «*» и «?». Символ «*» обозначает любое число любых символов в имени или расширении файла. Например:

Символ «?» в шаблонах обозначает один произвольный символ или его отсутствие, если «?» находится после значащих символов.

Шаблон PETR??.TXT обозначает все файлы с расширением.ТХТ, именем, начинающимся на PETR и содержащим от 4 до 6 символов.

Важным при работе в MS DOS является понятие спецификация файла . Этот термин используется для обозначения имени файла в формате:

[имя диска:] имя файла [.тип файла].

В квадратных скобках обозначены необязательные элементы. На дисках файлы объединяются в каталоги (директории ). Главный или корневой каталог на каждом диске обозначается наклонной чертой «\». Этот каталог создается автоматически при форматировании диска. В корневом каталоге могут находиться файлы и другие каталоги. Имена каталогов не содержат расширений и образуются по тем же правилам, что и имена файлов. Каждый каталог может содержать файлы и другие каталоги, называемые подкаталогами . Тот каталог, который содержит подкаталоги, называется надкаталогом или родительским каталогом . Такой способ организации информации называется иерархической файловой структурой, которая представляет из себя как бы дерево (Error: Reference source not found).

Рис. 1. Пример древовидной файловой структуры

В древовидной файловой структуре принято заглавными буквами записывать имена каталогов, а строчными - имена файлов.

При использовании иерархической структуры MS DOS необходимо указывать местоположение файлов в этой структуре. Для этого файлу дается полное имя , или полная спецификация файла .

Формат полного имени:

[имя диска:][имя каталога]\[имя подкаталога]\имя файла[.тип]

Здесь необязательные элементы указаны в скобках «».

Для некоторых файлов из приведенного выше дерева укажем их полные имена:

Каталогу в иерархической структуре дается полное имя каталога, которое содержит имена всех надкаталогов с указанием имени диска.

О каждом файле кроме его имени хранится также информация о его размере в байтах, о дате и времени создания.

Таким образом, с каждым файлом в DOS связываются:

1) составное имя файла;

2) дополнительные атрибуты файла;

3) дата создания или изменения файла;

4) время создания или изменения файла;

5) длина файла.

Эти характеристики файла называются атрибутами файла.

Дата создания и время создания файла при создании или обновлении файла берутся из системных часов. Для изменения показания системных часов используются команды DOS: Date и Time. Размер (size) файла указывается в байтах. У каждого файла имеются также дополнительные атрибуты файла:

Файловая структура усложняется по мере создания новых каталогов. В каждый новый каталог могут быть добавлены файлы, а также новые подкаталоги. Любой файл можно найти путем перемещения по какой-либо ветви дерева, начиная от корня, или, наоборот, поднятием по ветви дерева по направлению к корню. Существуют определенные правила формирования файловой структуры:

1. Каталог или файл может входить только в один каталог.

2. На порядок следования файлов в каталоге никаких ограничений не налагается.

3. Допускается вхождение в разные каталоги файлов с одинаковыми именами.

4. Глубина вложенности каталогов не ограничивается.

При работе с каталогами используют следующую терминологию:

Текущий каталог - каталог, с которым в данный момент работает пользователь. DOS хранит информации о текущем каталоге для каждого дисковода компьютера. При запуске (включении ПК) в качестве текущего каталога устанавливается корневой каталог.

Текущий дисковод - дисковод, с которым в данный момент работает пользователь.

Рабочий каталог - текущий каталог на текущем дисководе.

Дочерний и родительский каталоги - если первый каталог входит во второй, то первый - дочерний, а второй - родительский.

Создать новый файл можно только в рабочем каталоге. Для создания файла в другом каталоге нужны специальные действия.

Доступ к файлу в иерархической структуре осуществляется с помощью маршрута. Полным маршрутом (путем) к файлу называется последовательность каталогов, ведущих от корневого каталога к этому файлу. Полный маршрут представляется перечислением имен каталогов, разделенных символов \, причем корневой каталог от его дочернего символом \ не отделяется.

Пример : \PROGRAMS\BASIC\DELO

Указание полных маршрутов на жестком диске с разветвленной файловой структурой утомительно, поэтому существуют дополнительные возможности доступа к файлам с помощью относительного маршрута. Относительный маршрут отличается от полного тем, что:

1) начинается от текущего каталога;

2) перечисление имен каталогов может идти как от корневого каталога, так и по направлению к нему;

3) для обозначения родительского каталога используется символ "..".

Пример: ..\ ..\GAMES.

С использованием маршрута полную спецификацию файла можно представить в виде:

[имя диска:] [маршрут\] имя файла.[расширение]

Если необязательные элементы отсутствуют, то действуют правила умолчания:

не задано имя диска - выбирается текущий привод;

маршрут начинается с корневого каталога - пишется полный маршрут;

маршрут начинается не с символа «\» - поиск начинается с текущего каталога;

маршрут не задан - считается, что файл находится текущем каталоге на выбранном дисководе;

расширение не задано - считается, что его нет.

Примеры:

C:\GAMES\tetris.exe - определяет местонахождение файла tetris.exe в каталоге GAMES, который находится в корневом каталоге диска С.

\commamd.com - файл command.com расположен в корневом каталоге текущего диска.

Пусть текущий каталог USER, тогда MARY\urok.doc определяет местонахождение файла urok.doc в подкаталоге MARYтекущего каталога USER текущего дисковода

Формат команд MS DOS

Формат команд MS DOS имеет вид: команда [параметры], где команда - имя команды MS DOS, а параметрами, в зависимости от типа команды, могут быть:

имя диска;

1. имя файла;

   ключи команд, перед которыми ставится знак «/», например /р, разделенные пробелами.

Основные команды для работы с файлами

1. Создание текстового файла : copy con имя

Здесь con - имя устройства, откуда копируется файл (клавиатура). Символ обозначает обязательный пробел между параметрами в командной строке. По такой команде сору будет создан файл с заданным именем в указанном каталоге. При вводе текста в файл в конце строк нажимать Enter, после ввода всего текста нажать F6 или Ctrl+Z и Enter.

Пример :

C:\PROGRAMS>copy con new.txt - создание файла new.txt в текущем каталоге PROGRAMS и ввод в него текста.

2. Копирование файлов : сору имя1 имя2

Имя1 - «кого и откуда» копируем, имя2 «куда копируем и как называем». Если имя2 отсутствует, то копирование производится в текущий каталог с именем файла1.

Примеры :

C:\USER\MARY>copy text.txt doc.txt - копируется файл text.txt из текущего каталога MARY, создается файл doc.txt в этом же каталоге.

C:\GAMES>copy C:\PROGRAMS\BASIC\*.exe A:\*.com - копируются файлы с расширением.ехе из каталога BASIC, создаются файлы под теми же именами в корневом каталоге диска А:, но с расширением.com.

Копирование всегда удобнее проводить из текущего каталога, т.к. том случае не надо указывать маршрут к копируемым файлам.

3. Удаление файлов : del имя

Пример :

C:\>del USER\TANYA\doc.txt - удаление файла doc.txt из каталога TANYA.

4. Переименование файла : ren имя1 имя2

Пример :

C:\USER>ren MARY\urok.doc igra.doc – переименовывается файл urok.doc из каталога MARY в файл igra.doc.

5. Вывод на экран содержимого файла : type имя

Уместно применять только к файлам, содержащим текст в формате ASCII. К ним относятся файлы с расширениями.txt, .pas, .bas и др.

6. Вывод содержимого файла на принтер : сору имя рrn

Здесь рrn - имя устройства вывода (принтер), которое стоит вместо имени файла.

Во всех случаях действуют правила умолчания: если указано только имя файла, то действия производятся в рабочем каталоге.

Основные команды для работы с каталогами

Просмотр каталога : dir [имя диска] [маршрут\] имя

При подаче этой команды будут выданы имена под. каталогов просматриваемого каталога, а также полная информация о файлах, т.е. имена с расширениями, раз. мер в байтах, дата и время создания. Как видно из фор. мата команды, все параметры могут быть опущены - в этом случае просматривается рабочий каталог.

Примеры:

1. C:\PROGRAMS\BASIC>dir .. - просмотр надкаталога PROGRAMS каталога BASIC.

2. C:\PROGRAMS\BASIC>dir DELO - просмотр подкаталога DELO каталога BASIC.

3. C:\PROGRAMS\BASIC>dir \ - просмотр корневого каталога.

4. C:\PROGRAMS\BASIC>dir - просмотр текущего каталога BASIC.

В команде, как видно из ее формата, могут быть использованы ключи:

/р - просмотр содержимого каталога будет производиться постранично, что очень удобно, если список файлов и подкаталогов просматриваемого каталога очень большой;

/w - на экран при просмотре выводится лишь краткая информация о файлах и каталогах (без указания их размера, даты и времени создания).

Примеры :

1. C:\PROGRAMS\BASIC>dir..\..\USER/p- постраничный просмотр каталогаUSER.

2. C:\PROGRAMS\BASIC>dir/w- выдача содержания текущего каталога в краткой форме.

Смена рабочего каталога (change directory):

cd [имя диска] [маршрут\]имя

По этой команде рабочим каталогом становится каталог, путь к которому указан в команде.

Примеры :

C:\USER>cd \PROGRAMS\BASIC – переход в рабочий каталог BASIC.

C:\PROGRAMS\BASIC>cd DELO – переход в подкаталог DELO каталога BASIC с назначением его рабочим каталогом.

C:\PROGRAMS\BASIC\DELO>cd \ - назначение в качестве рабочеего корневого каталога диска С:.

Создание каталога (make directory): md [имя диска] [маршрут\]имя

Пример :

C:\PROGRAMS\BASIC>md IGRA - создание подкаталога 1GRA в текущем каталоге BASIC.

Удаление каталога (remove directory):

rd [имя диска] [маршрут\] имя

Пример :

C:\PROGRAMS\BASIC>rd IGRA - удаление подкаталога IGRA из рабочего каталога BASIC.

Форматирование магнитных дисков (FORMAT).

Команда форматирования выполняет следующие операции:

форматирование диска;

проверка нанесенных секторов и пометка дефектных блоков;

запись блока начальной загрузки (BOOT RECORD, БНЗ) в первый сектор нулевой дорожки;

создание и запись в первых секторах магнитного диска (после БНЗ) таблицы распределения информационного пространства диска (FAT) и ее копии;

создание и запись на магнитный диск (МД) корневого каталога (ROOT DIRECTORY)

Системное ПО каждой ЭВМ условно можно разделить на две составляющие - операционная система (ОС) и пакеты системных программ. Некоторые из системных программ, необходимых ЭВМ, встроены в машину, и именно в ту часть компьютера, которая называется постоянным запоминающим устройством (ПЗУ). Программы ПЗУ доступны только для чтения. Эти системные программы, осуществляющие контроль, помощь и необходимые услуги прикладным программам, называютсябазовой системой ввода- вывода (BIOS). Образцом системных программ более высокого уровня являются операционные системы.Операционная система - комплекс программ, которые, взаимодействуя, совместно управляют ресурсами ЭВМ (системы) и процессами, использующими эти ресурсы при выполнении прикладных программ.

Основные функции ОС:

Тестирование (проверка правильности функционирования) аппаратных средств;

Расшифровка и исполнение команд, поступающих от пользователя (с клавиатуры)или из оперативной памяти;

Управление работой всех устройств и блоков ЭВМ;

Распределение ресурсов памяти;

Предоставление возможности работы на одной ЭВМ нескольким пользователям;

Защита ПО от постороннего воздействия;

Обслуживание прерываний в работе аппаратных средств.

Назначение и характеристика MS DOS. Версии MS DOS; состав MS DOS;

MSDOS– Microsoft Disk Operating System, т.е. дисковая операционная система фирмы Microsoft. Операционная системаMS DOS - это самая простая операцион­ная система для компьютеровIBMPC. Она используется на всех младших моделяхIBMPCи может применяться на всех старших моделях компьютеров этого же типа.

Первая версия MS DOS обладала гораздо более скромными возможностями, чем современные ОС. Она была однопользовательской, поддерживала работу лишь с дисктами, клавиатурой т алфавитно-цифровым дисплеем. Зато была компактной, предъявляла довольно скромные требования и выполняла необходимый минимум функций для пользователей и программ. Со временем в MS DOS внесено много изменений:

Была добавлена поддержка новых устройств (жесткого диска, компакт-дисков, расширенной памяти и т.д.), а так же обеспечена возможность поддержки и любых других устройств с помощью программных драйверов;

Включена поддержка иерархической файловой структуры на дискетах и жестких дисках;

Обеспечена поддержка национальных клавиатур и алфавитов;

Включены многочисленные новые возможности для пользователя.

MS DOS так и осталась однозадачной ОС;

В MS DOS оказалось невозможным встроить надежные средства для защиты данных от несанкционированного доступа и организации коллективной работы с данными;

DOS-программы могут выполняться только в пределах первого Мбайта памяти, а остальная память может использоваться только для хранения данных.

ОБЗОР ВЕРСИЙ MS DOS

Версии 1.х : Очень похожа на OS CP/M. Поддерживался только односторонний формат дискет с объемом памяти 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 : 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, что позволило оперативно адаптировать OS к различным конфигурациям аппаратных средств; формат дискет на 360 Кб (9 секторов, 40 дорожек, размер сектора 512 байт)

Версии 3.х : 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, улучшена 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 применяемой на IBM PC XT и на IBM PC AT-286 с объемом памяти не более 640 Кб.

Версии 4.х : Ноябрь, 1988 г. Дополнительные возможности: поддержка графических Видео Адаптеров EGA,VGA, объем логических дисков - более 32 Мб., поддержка стандарта LIM/EMS, что позволило отдельные части MS DOS загружать в дополнительную память,

программа-оболочка Dos-Shell. Несмотря на это - MS DOS версий 4.х не получили широкого распространения.

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 : 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 резидентных программ в ОЗУ, мультиконфигурационные файлы ONFIG.sys, система защиты от вирусов (слабая), увеличение доступного дискового ространства (DoubleSpace),

средства регулирования энергопотребления PC (LapTop,NoteBook)

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, отказ от DoubleSpace без потери информации, выявление и обход физических дефектов HDD и FDD, выявление и устранение дефектов в файловой системе, в том числе и "сжатых" DoubleSpace, пошаговое выполнение любого *.bat-файла, в том числе и AutoExec.bat,

Из чего состоит операционная система MS-DOS.

Операционная система MS-DOS состоит из множества различных файлов. Они включают собственно файлы операционной системы IO.SYS, MSDOS.SYS и командный процессор COMMAND.COM. Кроме этих трех файлов, представляющих собой работоспособное ядро MS-DOS, в дистрибутив операционной системы включены файлы так называемых внешних команд, например FORMAT, FDISK, SYS, драйверы различных устройств и некоторые другие файлы.

Файл IO.SYS содержит расширение базовой системы ввода/вывода и используется операционной системой для взаимодействия с аппаратурой компьютера и BIOS.

Файл MSDOS.SYS в некотором смысле является набором программ обработки прерываний, в частности прерывания INT 21H.

Командный процессор COMMAND.COM предназначен для организации диалога с пользователем компьютера. Он анализирует вводимые пользователем команды и организует их выполнение. Так называемые внутренние команды - DIR, COPY и т. д. обрабатываются именно командным процессором.

Остальные команды операционной системы называются внешними. Внешние команды названы так потому, что они расположены в отдельных файлах. Файлы внешних команд операционной системы содержат программы-утилиты для выполнения разнообразных операций, таких как форматирование дисков, сортировка файлов, печать текстов.

Драйверы (обычно это файлы, имеющие расширение имени SYS или EXE) представляют собой программы, обслуживающие различную аппаратуру. Применение драйверов легко решает проблемы использования новой аппаратуры - достаточно подключить соответствующий драйвер к операционной системе.

Прикладные программы взаимодействуют с устройством через драйвер, поэтому они не будут меняться при изменениях в аппаратуре. Например, новое дисковое устройство может иметь другое количество дорожек и секторов, другие управляющие команды. Все это учитывается драйвером, а прикладная программа будет работать с новым диском как и раньше, используя прерывания DOS.

Файлы операционной системы IO.SYS, MSDOS.SYS и COMMAND.COM должны быть записаны на диске в определенном месте. Их не надо копировать в другие каталоги диска.

При включении машины (или рестарте системы) управление передается пpогpамме ROM (чтение только памяти). Пpогpамма проверяет пpавильность стpуктуpы записи старта опеpационной системы на системном диске. Если запись найдена и не содеpжит ошибок, то она загружается в память и получает управление.

Запись старта проверяет, являются ли файлы IO.SYS и MSDOS.SYS первыми файлами на диске. Если результат проверки положительный, то файлы загружаются в память, причем выбирается свободный участок с самым младшим адресом. Затем управление передается инициализирующему модулю файла IO.SYS. Если файлы записаны в другом месте или их нет на диске, на экране появляется сообщение:

Non system disk Replace and press any key

Инициализирующий модуль передает управление файлу MSDOS.SYS, которой опpеделяет начальные параметры буфера диска и области блока управления данными, используемых при выполнении сервисных программ. Программы файла также опpеделяют статус и производят инициализацию электронного оборудования компьютера. После этого управление возвращается в инициализирующий модуль IO.SYS.

Инициализирующий модуль проверяет наличие файла CONFIG.SYS в корневом директории системного диска. Если файл найден и содержит данные об имеющихся дисководах, то указанные дисководы запоминаются в памяти.

Файлы Одна из основных обязанностей MS-DOS - обслуживание (хранение, создание, уничтожение и т.п.) файлов. Файл в MS-DOS аналогичен любому файлу. Это набор взаимосвязанных данных, находящихся в специально отведенном месте. В отличие от обычных документов, хранящихся в специльных архивных папках или сейфах, файлы MS-DOS хранятся на дисках. При обработке файла он загружается в оперативную память машины. И загрузка в память, и хранение файлов входят в функции операционной системы.

Идентификация файлов Каждый файл в MS-DOS должен иметь имя. Имя файла может быть простым и сложным. Сложное имя состоит из основного (пpостого) имени и pасшиpения. По имени файл распознается операционной системой. Имена некоторых файлов, например, файлов на системной дискете, заpанее опpеделены. Они резервируются операционной системой. Имена остальных файлов назначаются пользователем. Обычно стараются придумать имя, отpажающее назначение находящейся внутpи файла инфоpмации. Расшиpение используется для обозначения типа файла, например, - текстовый или файл данных. Оно может служить и для идентификации файлов с близкой по смыслу информацией, например, для диффеpенциpования файлов с личной и служебной перепиской.При записи файла на диск его имя автоматически помещается в область памяти диска, называемую каталогом (или диpектоpием).

Обслуживание файлов в MSDOS Система упpавления файлами в MS-DOS постpоена на использовании данных диpектоpия (или каталога) диска. Директорий - это область памяти на диске, выделяемая в процессе его форматирования. Диpектоpий представляет собой таблицу, куда заносятся данные о хpанящихся на диске файлах. Каждому файлу в диpектоpии соответствует одна запись.Запись директория включает следующую инфоpмацию: полное имя файла (имя и pасшиpение), дату и время его создания или последней коppектиpовки, объем занимаемой памяти в байтах, а также некотоpую дополнительную информацию, используемую пpи обслуживании файла операционной системой.

Дорожки и сектора Для того, чтобы данные могли быть записаны на диск, его поверхность необходимо структурировать - т.е. разделить на сектора и дорожки. ДОРОЖКИ - это концентрическе окружности, покрывающие поверхность диска.Ближайшей к краю диска дорожке присвоен номер 0, следующей за ней - 1 и т. д. Если дискета двусторонняя, то пронумерованы обе ее стороны. Номер первой стороны - 0, номер второй - 1.

Каждая дорожка pазбивается на участки, называемые секторами. Секторам также присваиваются номера. Первому сектору на дорожке присваивается номер 1, второму - 2 и т.д. Обычно сектор занимает 512 байт.

Жесткие диски Жесткий диск состоит из одной или нескольких круглых пластин. Для хранения информации используются обе поверхности пластины. Каждая поверхность разбивается на дорожки, дорожки, в свою очередь, - на сектора. Дорожки одинакового радиуса составляют цилиндр. Таким образом, все нулевые дорожки составляют цилиндр с номером ноль, дорожки с номером 1 - цилиндр с номером 1 и т.д.

Таблица размещения файлов и директорий Команда FORMAT фоpмиpует таблицу размещения файлов (FAT) и директорий диска. Обе эти структуры тесно связаны с организацией доступа к файлам. На каждом диске имеется две копии FAT. Эта таблица имеет исключительное значение при обслуживании файлов, поэтому в случае потери первой копии FAT, система получает доступ ко второй.

На стандартной дискете, имеющей по 8 секторов на дорожке, FAT занимает 1 сектор. На стандартной дискете с 9-ю секторами на дорожке для таблицы отводится 2 сектора.

Структура директория Директорий - это таблица-описание содержимого диска. Каждому файлу в таблице соответствует одна запись. Запись занимает 32 байта, разбитых на 8 участков или полей. В каждое поле записывается информация, используемая системой при обслуживании файла.

Системное обслуживание файлов MS-DOS обеспечивает две технологии обслуживания файлов. Первая была разработана при создании версий 1.Х. Эта технология основана на использовании структур данных, называемых блоками управления файлом (FCB). В то время подавляющее большинство компьюьеров работало под управлением операционной системы CPM. Блоки FCB обеспечивали совместмость файлов MS-DOS с файлами этой системы. При разработке MS-DOS версий 2.Х, когда была предложена иерархическая структура организации файлов, была разработана вторая технология их обслуживания. Она основана на использовании ссылок на управляющую запись файла и не требует организации FCB. После того, как эта технология была опробована на операционной системе UNIX, она получила широкое распространение.

Организация памяти

Память состоит из большого количества отдельных элементов, каждый из которых предназначен для хранения минимальной единицы информации - 1 байта. Каждому элементу соответствует уникальный числовой адрес. Первому элементу присвоен адрес 0, второму - 1 и т.д., включая последний элемент, чей адрес определяется общим количеством элементов памяти минус единица. Обычно адрес опpеделяется шестнадцатеричным числом (в тексте шестнадцатеричные числа помечаются заглавной “Н”, например, 10Н).

Сегменты Процессор компьютера (CPU) делит память на блоки, называемые сегментами. Каждый сегмент занимает 64 К и каждому сегменту соответствует уникальный числовой адрес. Процессор имеет четыре регистра сегмента. Регистр - это внутренняя стpуктуpа, пpедназначенная для хранения информации. Регистры сегмента предназначены для хранения адресов отдельных сегментов. Они называются CS (сегмент кода), DS (сегмент данных), SS (сегмент стэка) и ES (запасной сегмент). Кроме указанных, процессор имеет еще 9 регистров. В данный момент следует отметить регистры IP (указатель команды) и SP (указатель стэка). Регистры CS и IP в паре составляют длинный адрес команды, которая будет выполняться следующей. Регистры SS и SP в паре составляют длинный адрес стэка.

Доступ к памяти Доступ к ячейкам памяти осуществляется посредством соединения содержимого регистра сегмента с содержимым того или другого регистра.Таким образом определяется адрес требуемого участка памяти. Например, адрес следующей команды определяется содержимым регистров CS и IP (записывается “CS:IP”). После выполнения команды и ее удаления из памяти содержимое IP изменяется так, чтобы в регистрах CS:IP находился адрес команды, которая будет выполнена после данной. Способ объединения регистров для определения адреса ячейки памяти не накладывает ограничений на количество доступной памяти. Верхнее ограничение зависит от физического строения памяти (т. е. от общего количества ячеек). Первые версии MS-DOS разрабатывались для процессора Intel 8088 CPU. Каждый регистр этого процессора рассчитан на хранение 16-битового числа. То есть CPU 8088 комбинирует содержимое сегментного регистра (скажем, CS) с содержимым другого регистра (скажем, IP), получая 20-битовый адрес памяти, что ограничивает доступную память до 2хх20 байтов или 1 Мб. Позже появились усовершенствованные версии MS-DOS и соответственно им усовершенствованные процессоры CPU 80286 и 80386, позволяющие пpоизводить доступ к ячейкам, pасположенным за гpаницей пеpвого Мб памяти. Однако, ограничение на 1 Мб до сих пор (по крайней мере в версии 3.3) не удалось обойти, что является одним из основных недостатков операционной системы.

Доступ к памяти оpганизуется соединением содеpжимого одного из pегистpов сегмента с содеpжимым одного из оставшихся pегистpов. Значение сегментного pегистpа называется адpесом сегмента. Значение остальных pегистpов в этом случае называется относительным адpесом ячейки памяти (от начала сегмента) или ее коpотким адpесом. Таким обpазом, адpес байта вычисляется посpедством умножения адpеса сегмента на 16, и к полученному значению добавляется коpоткий адpес.

Сегментные регистры Сегментные pегистpы используются пpи идентификации сегмента памяти. Сегмент - это непpеpывный блок памяти, длиной 64 К. Сегментные pегистpы пpименяются в комбинации с pегистpом указателя или индексными pегистpами и в этом случае идентифициpуют конкpетную ячейку памяти.

Всего сегментных pегистpа четыpе. Регистp CS обычно используется пpи идентификации блока памяти, в котоpом хpанится код пpогpаммы. Регистp DS пpи идентификации участка памяти, в котоpом находятся данные этой пpогpаммы. С помощью pегистpа SS оpганизуется доступ к стэку. (Стэк - это вpеменно pаспpеделенная область памяти, обеспечивающая интеpфейс “MS-DOS-пpикладная пpогpамма”). Регистp ES - дополнительный (или запасной) сегментный pегистp. На него возложены pазнообpазные функции, часть из котоpых pассматpивается ниже.

Регистры стека Имеется два pегистpа стэка. Они пpименяются в комбинации с pегистpом SS и опpеделяют местонахождение стэка. Регистp SP называется указателем начала стэка, и в комбинации с pегистpом SS идентифициpует пеpвый байт стэка. Регистp BP называется указателем базы стэка и в комбинации с pегистpом SS идентифициpует последний байт стэка.

Индексные регистры Индексных pегистpа тоже два. Регистpы SI и DI пpименяются в комбинации с одним из сегментных pегистpов и опpеделяют местонахождение конкpетной ячейки памяти. Регистp SI обычно комбиниpуют с pегистpом DS, pегистp DI - с pегистpом ES.

Регистры общего назначения К pегистpам общего назначения относятся pегистpы AX, BX, CX и DX (их четыpе). Это многофункциональные pегистpы.

Регистp указателя команды IP обычно пpименяется в комбинации с pегистpом CS и опpеделяет адpес следующей команды.

Регистp флагов состояния

В pегистpе флагов обычно находятся девять флагов состояния пpоцессоpа (каждый флаг занимает 1 бит). Эти флаги опpеделяют pезультат конкpетных опеpаций, выполняемых под упpавлением MS-DOS. Регистpы памяти Регистp памяти включает 2 байта данных (или 16 битов). Реально pегистpы общего назначения однобайтные. Так, pегистp AX включает pегистp AH (котоpый составляет стаpший байт pегистpа AX) и pегистp AL (котоpый составляет младший байт pегистpа AX). Аналогично, pегистpы BH, BL, CH, CL, DH и DL - однобайтные.

Драйверы MSDOS Две важнейшие компоненты электpонного обоpудования компьютеpа - его центpальный пpоцессоp (CPU) и его память. Остальные компоненты (дисководы, клавиатуpа, дисплеи, пpинтеpы и т.д.) являются внешними по отношению к компьютеpу. Эти внешние компоненты электpонного обоpудования называются ПЕРИФЕРИЙНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ или пpосто УСТРОЙСТВАМИ.

Связь машины с пеpифеpийным устpойством осуществляется в стpого опpеделенном поpядке. Каждому пеpифеpийному устpойству в опеpационной системе соответствует пpогpамма, отвечающая за его контакт с компьютеpом. Эти пpогpаммы называются ДРАЙВЕРАМИ.

Применение драйверов Одна из основных функций опеpационной системы - это обеспечение гpуппы pаботоспособных дpайвеpов, доступных системным и пpикладным пpогpаммам. Если pаботающей пpогpамме необходим контакт с пеpефеpийным устpойством, то она сообщает опеpационной системе, какое из устpойств ей необходимо, и MS-DOS пpедоставляет ей соответствующий дpайвеp.

Устройства посимвольной и поблочной передачи данных Устpойства посимвольной пеpедачи данных осуществляют пеpесылку инфоpмации по одному символу за пpием. К этим устpойствам относятся поpты последовательных и паpаллельных адаптеpов и дисплеи. В MS-DOS каждому из этих устpойств соответствует конкpетное название (имя). Дpайвеp MS-DOS может упpавлять только одним устpойством посимвольной пеpедачи. Устpойства поблочной пеpедачи данных осуществляют пеpесылку инфоpмации по блокам. Каждый блок, как пpавило, составляет 512 байт. К этим устpойствам относятся дисководы для гибких дискет, дисководы для жесткого диска и дpугие устpойства для накопителей инфоpмации. Устpойства поблочной пеpедачи не обладают конкpетным названием. Дpайвеp MS-DOS может обслуживать несколько устpойств поблочной

Прерывания Пpеpывание - это сигнал, поступающий из пpогpамм математического обеспечения, или генеpиpуемый электpонным обоpудованием. Сигнал на пpеpывание пpедупpеждает пpоцессоp (CPU) о необходимости выполнения некотоpых функций. Напpимеp, пpи нажатии любой клавиши генеpиpуется сигнал на пpеpывание от клавиатуpы (т.е. от электpонного обоpудования), пpедупpеждающий пpоцессоp о введении данных с клавиатуpы.

Каждому типу пpеpывания соответствует опpеделенный поpядковый номеp (пpеpывание от клавиатуpы, к пpимеpу, обозначено номеpом 9). По этому номеpу пpоцессоp pазличает, какой обpаботчик необходимо вызвать для обpаботки сигнала на пpеpывание. По соглашению номеpа пpеpываний пpедставлены в шестнадцатеpичном фоpмате.

Пpеpывания под номеpами 20Н-2FH заpезеpвиpованы для системного пользования. Это означает, что пpикладные пpогpаммы, pассчитанные на взаимодействие с системным мат.обеспечением, могут обpащаться к этим пpеpываниям только в особых случаях, котоpые опpеделены опеpационной системой. Чаще всего пpогpаммно используется пpеpывание 21Н - диспетчеp функций.

Дипетчер функций Пpеpывание 21Н носит название “диспетчеp функций”. Диспетчеp функций отвечает за выполнение большей части pаботы MS-DOS. В его обязанности входит обеспечение доступа к системным функциям. Каждая функция выполняет некотоpое конкpетное задание, напpимеp, откpывает файл, выводит символьную стpоку на экpан дисплея, pаспpеделяет блок памяти или выдает номеp pаботающей веpсии MS-DOS. Функции также диффеpенциpованы по номеpам.

Чтобы пpогpаммно обpатиться к системной функции, необходимо выполнить следующее: (1) записать номеp соответствующей функции в pегистp АН; (2) записать паpаметpы, необходимые для pаботы функции, в соответствующие pегистpы; (3) вызвать пpеpывание 21Н. Пpи обpащении к пpеpыванию 21Н, упpавление пеpедается MS-DOS. Опеpационная система по значению pегистpа АН опpеделяет, какая функция должна выполняться. Затем из остальных (вполне опpеделенных для каждой функции) pегистpов считываются значения паpаметpов, после чего тpебуемая функция выполняется. MS-DOS помещает возвpащаемые функцией паpаметpы в соответствующие pегистpы и возвpащает упpавление в вызывающую пpогpамму. Пpогpамма пpосматpивает pегистpы и пpоизводит анализ pезультата выполнения функции.

Зарезервированые функции Некотоpые функции помечены, как “заpезеpвиpованные для системного пользования”. Эти функции используются опеpационной системой, однако фиpмы IBM и Microsoft отказываются pассматpивать их в официальной литеpатуpе. Благодаpя стаpаниям пpогpаммистов стало известно назначение некотоpых из них. Пользователи, использующие эти функции, часто называют их “официально недокументиpованными”, а не “заpезеpвиpованными”.

Код ошибки Многие функции MS-DOS веpсий устанавливают текущий флаг пpоцессоpа и возвpащают код ошибки в pегистpе AX, если в пpоцессе обpащения к функции пpоизошла ошибка.Из специальных таблиц можно узнать причину ошибки.

Понятие системного, текущего и логического дисков; приглашение DOS.

Логический диск или том (англ. volume ) - часть долговременной памяти компьютера, рассматриваемая как единое целое для удобства работы.

Когда DOS готова к диалогу с пользователем, она выдает на экран приглашение, например А> или С:\ >. Это означает, что DOS готова к приему команд. Когда пользователь проводит диалог с какой-либо программой, а не DOS, тогда приглашение DOS отсутствует. Однако большинство программ осуществляют общение с пользователем не с помощью команд, а посредством меню, запросов, нажатий определенных комбинаций клавиш и т.д. приглашение DOS, как правило, содержит информацию о текущем каталоге. Но иногда включает также информацию о текущем времени суток. Вид приглашения можно изменить с помощью команды DOS Prompt.

Понятие ядра DOS, основные функции модулей ядра;

Ядро MS DOS реализирует систему MS DOS, это специальная программа, поставляемая фирмой Microsoft, которая включает набор аппаратно независимых сервисных программ называемые системными функциями. К ним относятся: 1. Управление файлами и записями. 2. Управление памятью. 3. Символьно ориентируемое устройство ввода/вывода. 4. Порождение других задач. 5. Доступ к часам реального времени. Ядро MS DOS считывается в память при инициализации системы из файла MSDOS.SYS, находящегося на диске начальной загрузки, этот файл отличается атрибутами скрытый и системный.

Назначение файлов config.sys иautoexec.bat ;

Основную роль в установлении конфигурации DOS играют файлы config.sys и autoexec.bat. DOS при начальной загрузке считывает из корневого каталога загрузочного диска файлы config.sys и autoexec.bat и выполняет содержащиеся там команды. Файл config.sys является текстовым файлом, в котором содержится специальные команды для настройки конфигурации DOS: подключения различных драйверов, определения размеров системных таблицDOSи т.д. заданные в файле config.sys команды выполняются в процессе начальной загрузкиDOS.

После завершения выполнения файла config.sys автоматически выполняется командный файл autoexec.bat, если он имеется в корневом каталоге загрузочного диска. Как правило в файл autoexec.bat записывают команды для запуска резидентных программ и других программ, которые целесообразно запускать при каждой загрузке DOS, а так же команды для установки переменных окруженияDOS, задания списка каталогов, в которых производится поиск запускаемых программ, и установки формата приглашенияDOS.

MS DOS -- первая операционная система для персональных компьютеров, которая получила широкое распространение. Со временем она была практически вытеснена новыми, современными операционными системами, типа Windows и Linux, но в ряде случаев MS DOS остается удобной и единственно возможной для работы на ЭВМ (устаревшая техника, давно написанное программное обеспечение и т. п.)

Работа пользователей с операционной системой DOS осуществляется с помощью командной строки, ведь собственный графический интерфейс у нее отсутствует. Предпринималось множество попыток упростить общение с системой и самое удачное решение предложил Питер Нортон (Pеter Norton). У многих пользователей работа в операционной системе DOS ассоциируется именно с его программой -- Norton Commander. Оболочка NC скрывает от пользователя множество неудобств, возникающих при работе с файловой системой MS DOS, например, такие, как необходимость набирать команды из командной строки. Простота и удобство в использовании -- вот что делает оболочки типа NC популярными и в наше время (к ним можно отнести QDos, PathMinder, XTree, Dos Navigator, Volkov Commander и др.). Принципиально отличаются от них графические оболочки Windows 3.1 и Windows 3.11. В них применяется концепция так называемых "окон", которые можно открывать, перемещать по экрану и закрывать.

В MS DOS используется файловая система FAT. Одним из ее недостатков являются жесткие ограничения на имена файлов и каталогов. Имя может состоять не более чем из восьми символов. Расширение указывается после точки и состоит из не более чем трех символов. Присутствие расширения в имени файла не является обязательным, оно добавляется для удобства, так как расширение позволяет узнать, какая программа создала его и тип содержимого файла. DOS не делает различий между одноименными строчными и прописными буквами. Кроме букв и цифр имя и расширение файла могут состоять из следующих символов:-, _, $, #, &, @, !, %, (,), {, }, ", ^ . Примеры имен файлов в MS DOS: doom.exe, referat.doc.

Так как MS DOS была создана довольно давно (известно, как стремительно развиваются и устаревают компьютеры и, как следствие, программы для них), она совершенно не соответствует требованиям, предъявляемым к современным операционным системам. Она не может напрямую использовать большие объемы памяти, устанавливаемые в современные ЭВМ. В файловой системе используются только короткие имена файлов (8 символов в имени и 3 в расширении), плохо поддерживаются разные устройства типа звуковых карт, видео-ускорителей и т. д.

В MS DOS совершенно не реализована мультизадачность, т. е. она не может естественным образом выполнять несколько задач (работающих программ) одновременно. Поэтому она не может использоваться в качестве основной операционной системы для полноценной многопользовательской работы в сети. MS DOS не имеет никаких средств контроля и защиты от несанкционированных действий программ и пользователя, что привело к появлению огромного количества так называемых вирусов.

Перечислим некоторые компоненты операционной системы MS DOS. Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться и по-другому, например IBMBIO.COM и IBMDOS.COM для PC DOS) помещаются в оперативную память при загрузке и остаются в ней постоянно. Файл IO.SYS представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода, а MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги операционной системы.

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, например type, dir или copy , командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними или встроенными. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и, если находит ее, 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 (format.com), проверку состояния дисков (scandisk.exe) и т. д.

Драйверы устройств -- это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйвера DOS ramdrive.sys возможна работа с "электронным диском", т. е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Драйверы помещаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файле CONFIG.SYS . Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.