48289 (Программы DOS)

Содержание

Введение

Глава 1. Операционная система MS-DOS

1.1 Версии DOS

1.2 Структура операционной системы DOS

Глава 2. Прикладные программы в среде DOS

2.1 Структура прикладных программ в среде DOS

2.2 Префикс программного сегмента

2.3 Программы типа .COM

2.4 Программы типа .EXE

2.5 Резидентные программы

2.6 Расширители DOS

Глава 3. Примеры программ, работающих под управлением DOS

3.1 Автоматизированная диагностическая система «АМСАТ - 7.81»

3.2 Программа SLS-Касса

3.3 Программа Simulation Field Of View (SIMFOV)

3.4 Программа Турбограф XXI

Заключение

Литература

Приложение

Введение

Современный компьютер – это универсальное, многофункциональное, электронное автоматическое устройство для работы с информацией. Его программное обеспечение можно разделить на общесистемное и прикладное. Операционные системы (ОС), являясь основой первого, обеспечивают функционирование и взаимосвязь всех компонентов компьютера и предоставляют пользователю доступ к его аппаратным возможностям.

По своим функциональным свойствам ОС делятся на три группы:

однопользовательские однозадачные;

однопользовательские многозадачные;

многопользовательские многозадачные.

Несмотря на то, что в исторической последовательности первыми на сцену вышли (в 60 – 70-е годы XX века) именно многопользовательские многозадачные ОС (OS 360/370, RSX и пр.), наибольшее распространение (вместе с ПК) получили однозадачные ОС: MS-DOS и ее аналоги.

МS DOS поддерживает компьютерные сети и графические интерфейсы пользователя, всевозможные запоминающие устройства, служит основой для тысяч прикладных программ.

Цель данной работы заключается в рассмотрении программ, работающих под управление операционной системы DOS.

Задачи работы:

рассмотреть версии и структуру операционной системы DOS;

выделить типы программ, работающих под управлением системы МS DOS: программы с расширением .СОМ и .ЕХЕ;

привести примеры программ, работающих под управлением DOS.

Глава 1. Операционная система MS-DOS

1.1 Версии DOS

Первой разработкой MS-DOS можно считать операционную систему (ОС) для персональных ЭВМ, созданную фирмой Seattle Computer Products в 1980 г. В конце 1980 г. система, первоначально названная QDOS, была модифицирована и переименована в 86-DOS [5, c. 23].

Право на использование 86-DOS было куплено Корпорацией Microsoft, заключившей контракт с фирмой IBM, обязуясь разработать операционную систему для новой модели персональных компьютеров, выпускаемых фирмой. Когда в конце 1981 г. новый компьютер IBM PC приобрел широкую популярность, его операционная система представляла собой модифицированную версию системы 86-DOS, названную PC-DOS, версия 1.0.

Вскоре после выпуска IBM-PC на рынке стали появляться персональные компьютеры «схожие с РС». Операционная система этих компьютеров называлась MS-DOS, версия 1.0. Корпорация Microsoft предоставила в распоряжение фирм, производящих эти машины, точную копию операционной системы PC-DOS - широко теперь применяемую MS-DOS [2, c. 76].

Единственным серьезным различием этих систем было то, что называется «уровнем системы». То есть для каждой машины необходимо было покупать свою ОС. Отличительные особенности каждой системы мог выявить только системный программист, в чьи обязанности входила работа по «подгонке» операционной системы к конкретной машине. Пользователь, работающий на разных машинах, не ощущал никакой разницы между ними.

С момента выпуска операционные системы PC-DOS и MS-DOS усовершенствовались параллельно и аналогичным образом. В 1982 году появились версии 1.1. Главным преимуществом новой версии была возможность использования двухсторонних дискет (версия 1.0 позволяла работать только с односторонними дискетами), а также возможность пересылки принтеровского вывода на другие устройства [8, c. 29].

В 1983 году были разработаны версии 2.0. По сравнению с предыдущими они давали возможность использовать жесткий диск, обеспечивали усложненный иерархический каталог диска, включали встроенные устройства для дискет и систему управления файлами.

MS-DOS версии 3.0, выпущенная в 1984 году, предоставляла улучшенный вариант обслуживания жесткого диска и подсоединенных к компьютеру микрокомпьютеров. Последующие версии, включая 3.3 (появившуюся в 1987 году), развивались в том же направлении.

MS-DOS версии 5.0 предоставляет возможность использования памяти расположенной выше 1M [1, c. 24].

В MS-DOS версии 6.0 расширены возможности использования памяти расположенной выше 1M, добавлена утилита оптимизации использования памяти Memmaker. Добавлено средство увеличения эффективного дискового пространства DoubleSpace. В комплект поставки включены утилиты проверки и оптимизации жесткого диска ScanDisk и Defrag.

1.2 Структура операционной системы DOS

Операционная система (ОС) – это комплекс специальных программных средств, предназначенных для управления загрузкой компьютера, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами персонального компьютера. Она обеспечивает управление процессом обработки информации и взаимодействие между аппаратными средствами и пользователем [7, c. 54]. ОС входит в системное программное обеспечение (см. Приложение).

ОC DOS состоит из следующих частей [6, c. 99 – 103]:

Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть операционной системы является «встроенной» в компьютер. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операционной системы.

Загрузчик операционной системы — это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операционной системой DOS. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной системы, которые и завершают процесс загрузки DOS. На жестком диске (винчестере) загрузчик операционной системы состоит из двух частей. Это связано с тем, что жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить загрузи. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого раздел она считывает в память модули DOS и передает им управление [3, c. 98].

Дисковые файлы 10.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться по-другому, например IВМВ.СОМ и IBMDOS.COM для PC DO; URBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS, — названия меняются в зависимости от версии операционной системы). Они загружаются в пaмять загрузчиком ОС и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл I0.SYS представляет собой дополнение к базoвой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.СОМ на диске, с которого загружается ОС. Некоторые команды пользователя, например Type, Dir или Сор командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними.

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 eй 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, проверку дисков 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 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 файл CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS [5, c. 71].

Глава 2. Прикладные программы в среде DOS

2.1 Структура прикладных программ в среде DOS

Программы, которые выполняются под управлением системы МS DOS, делятся на два основных типа: программы с расширением .СОМ, которые имеют максимальный размер около 64 К, и программы с расширением .ЕХЕ, которые могут иметь размер наибольшей доступной памяти. На языке микропроцессора Intel 8086 это означает, что программы типа .СОМ соответствуют минимальной модели, в которой все регистры сегмента содержат одну и ту же величину, т.е. программа и данные объединены. В противоположность этому программы типа .ЕХЕ образуют малую, среднюю или большую модели, в которых регистры сегмента содержат различные величины, т.е. программа, данные и стек постоянно находятся в отдельных сегментах. Программы типа .ЕХЕ могут иметь много сегментов программ и данных, адресация к которым осуществляется при помощи длинных вызовов и манипуляций е регистром сегмента данных DOS [6, c. 29].

Программа типа .СОМ постоянно хранится на диске в виде абсолютного образа памяти в файле с расширением .СОМ. У файла отсутствуют заголовок или какая-либо другая внутренняя служебная информация. С другой стороны, программа типа .ЕХЕ постоянно находится на диске в файле специального типа, который имеет индивидуальный заголовок, карту настройки, контрольную сумму и другую информацию, используемую системой МS DOS.

Оба типа программ с расширением .СОМ и .ЕХЕ переносятся в память для выполнения с помощью одного и того же механизма, а именно функции ЕХЕС, которая образует загрузчик системы МS DOS. Функция ЕХЕС может вызываться с именем файла программы, загружаемой СОММАND.СОМ (обычным интерпретатором командной строки системы МS DOS) либо другой оболочкой, пользовательским интерфейсом или другой программой, которая была загружена раньше с помощью ЕХЕС. Если в области транзитных программ достаточно свободной памяти, то ЕХЕС выделяет блок памяти под новую программу, строит префикс сегмента программы (РSР) по его базовому адресу, а затем считывает программу в память непосредственно над РSР. В конце своей работы ЕХЕС устанавливает регистры сегмента и стека и передает управление программе.

После активизации программы ЕХЕС может выдавать адреса дополнительной информации, такой, как хвост команды, блоки управления файлами, контекстный блок. При необходимости эту информацию можно передавать другой программе [8. c. 35].

Программы с расширением .СОМ и .ЕХЕ часто называют транзитными программами. Транзитная программа на время своего выполнения "владеет" блоком выделенной ей памяти и имеет почти полный контроль над системными ресурсами. При завершении работы такой программы по любой причине - снятие операционной системой, успешное выполнение и выход в МS-DOS - выделенный ей блок памяти освобождается (отсюда термин "транзитный") и может быть использован следующей загружаемой программой.

2.2 Префикс программного сегмента

МS DOS отводит префиксу сегмента программы область в 256 байт в начале блока памяти, выделяемого транзитной программе. Префикс имеет несколько связей с МS DOS, которые могут использоваться транзитной программой; кроме того, определенную информацию записывает в него МS DOS как для собственных целей, так и для передачи транзитной программе, которая в случае необходимости может информацию использовать.

В префиксе по относительному адресу 0000Н находится команда передачи управления системному обработчику завершения процесса, который удаляет программу после ее выполнения и осуществляет окончательный выход. По относительному адресу 0005Н находится команда связи с диспетчером функций МS DOS, который осуществляет дисковые операции, операции ввода-вывода через консоль и другое сервисное обслуживание по запросу транзитной программы [7, c. 13].

В слове префикса с относительным адресом 0002Н находится сегментный адрес верхней границы блока памяти, выделенного транзитной программе. Программа может с помощью этого значения определить, следует ли запросить больше памяти для своей работы и имеется ли лишняя память, которую можно освободить для нужд других процессов.

Область префикса с адреса 000АН по адрес 0015Н предназначена для предыдущего содержимого векторов прерываний обработчиков завершения Сtг1-С и критической ошибки. Если транзитная программа изменит эти векторы для своих целей, то после ее завершения система DOS восстановит исходные значения векторов, сохраненные в префиксе. Слово префикса с относительным адресом 002СН хранит сегментный адрес блока окружения, в котором находится несколько АSCIIZ-строк (последовательности символов в коде АSCII, заканчивающиеся нулевым байтом). Блок окружения наследуется от программы, которая вызывала функцию ЕХЕС для загрузки выполняющейся в данный момент программы. В блоке находится такая информация, как текущий путь, используемый программами файла СОММАND.СОМ для поиска выполнимых программ, расположение на диске самого файла СОММАND.СОМ, формат запроса пользователя, который выдается СОММАND.СОМ. Хвост команды - это остаток командной строки (после имени программы), запустившей транзитную программу; хвост команды копируется в префикс, начиная с относительного адреса 0081Н. Длина хвоста команды, без учета символа возврата в конце строки, помещается в байт с относительным адресом 0080Н. Параметры перенаправления или конвейеризации и связанные с ними имена файлов не встречаются в той части командной строки (хвосте команды), которая передается транзитной программе, так как операция переназначения прозрачна для прикладных программ [1, c. 75].