МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА

Кафедра «Информационный и электронный сервис»

РЕФЕРАТ

по теме

Операционные системы персональных компьютеров.

Выполнил:

студент группы СПКС-201

Минебаев Р.Р.

Преподаватель:

Данилова Мария Сергеевна

Тольятти 2012.

Операционная система ms dos

Краткая история операционной системы MS DOS

MS-DOS была создана в 1981 году и в ходе её развития было выпущено восемь крупных версий (1.0, 2.0 и т. д.) и два десятка промежуточных (3.1, 3.2 и т. п.), пока в 2000 году Microsoft не прекратила её разработку. Это был ключевой продукт фирмы, дававший ей существенный доход и маркетинговый ресурс в ходе развития Microsoft от разработчика языка программирования до крупной компании, производящей самое разнообразное программное обеспечение.

Последней коробочной версией стала 6.22, однако MS-DOS продолжала служить загрузчиком для Windows 95 (версии 7.0 и 7.1), Windows 98 (версия 7.1) и Windows ME (версия 8.0).

Некоторые основные понятия, связанные с функционированием MS DOS

Работа в MS-DOS производится с помощью командной строки посредством ввода директив. MS-DOS являеться однопользовательской и однозадачной, поддерживает работу лишь с дискетами, клавиатурой и алфавитно-цифровым дисплеем.

Основные составные части MS DOS

Всю систему можно условно разделить на пять основных частей. Первая часть – это Базовая Система Ввода-Вывода (BIOS – Basic Input Output System).

Второй и третьей частьюDOS являются дисковые файлы Io.sys и Msdos.sys. Оба файла считываются с диска в ОЗУ начальным загрузчиком. Io.sys осуществляет дополнение BIOS в зависимости от потребностей данной версии операционной системы. В ходе инициализации Io.sys формирует список резидентных драйверов устройств в соответствии со списком оборудования, полученным при работе POST, и изменяет некоторые векторы прерываний BIOS (т.е. Io.sys перехватывает обработку этих векторов у BIOS ПЗУ). Программа Msdos.sys (ядро DOS) устанавливает векторы прерываний DOS и выполняет инициализацию резидентных драйверов периферийных устройств (драйвером называется резидентная программа, постоянно находящаяся в памяти и обеспечивающая взаимодействие некоторых внешних устройств с операционной системой). Помимо этого, эта программа загружает командный процессор.

Сommand.com, – четвёртая часть операционной системы DOS.Command.com обслуживает работу системы с пользователем и состоит из трех частей:

• резидентной части, содержащей обработчики прерываний 22h (завершение процесса), 23h (реакция на Сtrl-C и Ctrl-Break), 24h (критическая ошибка);

• части инициализации, располагающейся в памяти вслед за резидентной частью Command.com. Она обеспечивает выполнение файла Autoexec.bat и уничтожается (освобождает память) после выполнения своих функций;

• нерезидентной части, содержащей интерпретатор внутренних команд DOS и загрузчик внешних команд. Эта часть располагается в старших адресах памяти и может частично или полностью перекрываться загружаемыми программами (при необходимости она повторно загружается в память).

Пятая часть DOS

Внешние kowhw DOS — это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Загрузка и инициализация MS DOS

При включении питания процессор начинает работу с передачи управления по адресу FFFF:0000. Этот адрес принадлежит ПЗУ BIOS и содержит команду перехода на начало программы POST в ПЗУ. Программа POST выполняет тест ОЗУ (как правило, прохождение этого теста трассируется на экране терминала) и прочего оборудования ПЭВМ и инициализирует таблицу векторов прерываний в части прерываний, обслуживаемых BIOS. Затем BIOS начинает процедуру начальной загрузки.

Начальный загрузчик опрашивает первое устройство гибких дисков, проверяя на нем наличие диска для начальной загрузки. Если диска там нет, программа обращается к жёсткому диску, читает с него главную загрузочную запись (Master Boot Record – MBR) и помещает её в память. MBR (512 байт), размещаемая в секторе 1, стороне 0, дорожке 0 первой доступной дискеты (или жесткого диска), обычно считывается в память по адресу 07C0h : 0000h и содержит небольшую программу и таблицу разделов диска, из которой данная программа получает информацию об активном (системном) диске. Выявив системный диск, программа из MBR читает первый 512-байтный сектор (0-ой по номеру) из системного диска, который и содержит загрузчик операционной системы.

Загрузка операционной системы (второй этап) определяется видом операционной системы и подробно рассматривается в специальных руководствах. Здесь кратко остановимся лишь на особенностях загрузки "близкой нам" MS-DOS (не будем забывать также о возможности конфигурации двойной загрузки, например, DOS и Windows 2000 – Windows при установке "видит" другую систему и по умолчанию её сохраняет).

Загрузчик, прежде всего, считывает файлы Io.sys и Msdos.sys. Затем выполняется обработка конфигурационных файлов Config.sys и Autoexec.bat, настраивающих среду функционирования компьютера. Сначала обрабатывается файл Config.sys, который в основном распределяет память и загружает драйверы устройств, после этого с помощью файла Autoexec.bat запускаются команды, которые можно было бы, в принципе, набрать пользователю в командной строке DOS и отправить на выполнение. Autoexec.bat также определяет каталоги (список каталогов указывается в строке, начинающейся оператором PATH), в которых должны будут искаться исполняемые программы. Последнее инициализационное действие DOS заключается в загрузке файла Command.com с последующей передачей ему управления.

Файловые системы MS DOS

Элементы файловой структуры:

стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор),

таблица размещения файлов (FAT - File Allocation Table),

корневой каталог (Root-Directory),

область данных (оставшееся свободным дисковое пространство)

Эти элементы создаются специальной программами (в среде MS-DOS) в процессе инициализации диска.

Стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор):

Здесь записана информация, необходимая MS-DOS для работы с диском:

идентификатор OS (если диск системный),

размер сектора диска,

кол-во секторов в кластере,

кол-во резервных секторов в начале диска,

кол-во копий FAT на диске (стандарт - две),

кол-во элементов в каталоге,

кол-во секторов на диске,

тип формата диска,

количество секторов в FAT,

кол-во секторов на дорожку,

кол-во поверхностей,

блок начальной загрузки OS,

За стартовым сектором располагается FAT.

FAT (таблица размещения файлов):

Область данных диска представлена в MS-DOS как последовательность пронумерованных кластеров. FAT - это массив элементов, адресующих кластеры области данных диска. Каждому кластеру области данных соответствует один элемент FAT. Элементы FAT служат в качестве цепочки ссылок на кластеры файла в области данных.

FAT - крайне важный элемент Файловой Структуры!

Нарушения в FAT могут привести к ПОЛНОЙ или ЧАСТИЧНОЙ потере информации на ВСЕМ логическом диске! Именно поэтому, на диске хранится две копии FAT.

Существуют специальные программы, которые контролируют состояние FAT и исправляют нарушения.

Корневой Каталог:

Это определенная область Диска, создаваемая в процессе инициализации Диска, где содержится информация о файлах и каталогах, хранящихся на Диске. Корневой Каталог ВСЕГДА существует на отформатированном Диске! На одном Диске ВСЕГДА бывает только ОДИН Корневой Каталог. Размер Корневого Каталога для данного Диска - величина фиксированная, поэтому максимальное кол-во "привязанных" к нему файлов и других (дочерних) каталогов (ПодКаталогов) - строго определенное.

Каталоги (ПодКаталоги):

Каталог - это определенное место на диске (в области данных диска), где содержится информация о файлах и ПодКаталогах, "привязанных" к данному Каталогу. MS-DOS поддерживает иерархическую структуру каталогов (древообразную).

В отличие от Корневого Каталога, остальные каталоги (ПодКаталоги) создаются с помощью специальных команд MS-DOS (внутренних). Основная цель такой структуры каталогов - организация эффективного хранения большого кол-ва файлов на диске.

КАЖДЫЙ Каталог (кроме корневого) имеет "родителя", т.е. другой Каталог, к которому "привязан" данный Каталог. MS-DOS рассматривает каждый Каталог (кроме корневого), как файл. Термин "привязан" иногда заменяется термином "зарегистрирован".

Файлы:

Файл - это поименованная область памяти на каком-либо физическом носителе, предназначенная для хранения информации.

Файл ВСЕГДА "привязан" к какому-либо Каталогу (в том числе, может быть "привязан" и к корневому каталогу).

Идентификация Логических Дисков, Каталогов и Файлов:

Идентификация Логических дисков, Каталогов, Файлов осуществляется на базе имен.

Файловая система MS-DOS НЕ допускает, чтобы были Логические Диски, Каталоги, Файлы с одинаковыми идентификаторами.

Управление оперативной памятью MS DOS

На компьютерах с микропроцессорами 80386 и 80486 расширенная память может эмулироваться программно. Начиная с версии 4.0 операционная система MS DOS поставляется с драйверами расширенной памяти XMAEM.SYS и XMA2EMS.SYS.

Драйверы MS DOS

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