62045 (694765), страница 13
Текст из файла (страница 13)
│-----------------------------------------------------------│
│ Блок начальной │
│ загрузки (Boot Record) │
│Системный диск Модуль расширения │
│"скрытые файлы" базовой системы │
│ ввода/вывода (IO.SYS) │
│ Модуль обработки │
│ прерываний (MSDOS.SYS) │
│-----------------------------------------------------------│
│ Командный процессор │
│Системный или рабочий (COMMAND.COM) │
│ диск Внешние команды (файлы) │
│ Драйверы устройств (файлы) │
└───────────────────────────────────────────────────────────┘
Рассмотрим функции модулей MS-DOS и алгоритм (см. приложение
1) загрузки в оперативно-запоминающее устройство компьютера.
1.Базовая система ввода/вывода размещается в постоянной па-
мяти компьютера и является одновременно аппаратной частью и
частью операционной системы.
Первая функция BIOS - автоматическое тестирование основных
компонентов компьютера при его включении. Основная часть времени
тестирования тратится на проверку ОЗУ (на экране во время тести-
рования выводятся цифры, которые отражают количество проверенных
блоков памяти). При обнаружении ошибки на экран выводится сообще-
ние о найденном сбое оборудования.
Вторая функция BIOS - вызов блока первоначальной загрузки
операционной системы с диска, выполняется по окончании тестирова-
ния. Загрузив в ОЗУ блок первоначальной загрузки, BIOS передает
ему управление, а он в свою очередь, загружает другие модули опе-
рационной системы.
Третья функция BIOS - обслуживание прерываний. Основным
принципом работы компьютера является принцип базирующийся на сис-
теме прерываний. Система прерывание - это совокупность аппаратных
и программных средств, обеспечивающих процесс переключения с од-
ной программы на другую и возврат к продолжению прерванной прог-
раммы за счет операций процессора, называемых прерыванием. Преры-
вание - это операция процессора, состоящая в сохранении состояния
процессора, предшествовавшего прерыванию, и установлении нового
состояния. Это состояние запоминается в регистрах процессора и
называется - слово состояние процессора, которое состоит из пос-
ледовательности битов, значение которых отражают текущее состоя-
ние 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 возникщего условия. Прерывание иногда позволяет об-
работать такое условие специальной программой и вернуться к прер-
ванной программе.
Прерывания бывают трех видов:
- аппаратные (например: нажатие клавиши);
- логическое или процессорное (например: деление на ноль);
- 46 -
- программные (например: команды ввода/вывода).
Каждое прерывание имеет уникальный номер от 0 до 255 и с ним
связана определенная программа, призванная обслуживать возникшую
ситуацию. На BIOS возложена задача обслуживать прерывания нижнего
уровня, т.е. тех, которые требуют непосредственного управления
аппаратными компонентами компьютера. Это прерывания с номерами
от 0 до 31. Прерывания с номерами от 32 и выше относятся к преры-
ваниям верхнего уровня и обрабатываются модулем обработки преры-
ваний MSDOS.SYS.
BIOS является "программной оболочкой" вокруг аппаратных
средств компьютера, предоставляет возможность другим программам,
а также и самой операционной системе, обращаться к внешним уст-
ройствам компьютера через механизм прерываний.
2.Блок первоначальной загрузки - очень короткая программа,
которая выполняет функцию загрузчика двух модулей операционной
системы - модуля расширения BIOS (IO.SYS) и модуля обработки пре-
рываний (MSDOS.SYS). Блок первоначальной загрузки всегда располо-
жен 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" (при выводе корневой директории
диска на экран дисплея эти имена файлов будут отсутствовать).
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, поз-
воляя добавлять к BIOS драйверы, обслуживающие дополнительные
устройства. Драйверы требуются в тех случаях, когда обмен инфор-
мацией с устройствами должен происходить иначе, чем принято в
BIOS. О необходимости подключения к операционной системе драйве-
ров внешних устройств, а также об изменении параметров операцион-
ной системы сообщается в файле конфигурации CONFIG.SYS. Этот файл
обрабатывается модулем расширения BIOS.
4.Модуль обработки прерываний (MSDOS.SYS) является основным
модулем операционной системы. Он обеспечивает взаимодействие с
программами пользователя. Так же, как и модуль BIOS, модуль обра-
ботки прерываний (MSDOS.SYS) загружается в ОЗУ и остается на весь
сеанс работы с компьютером.
Компонентами данного модуля являются подпрограммы, обеспечи-
вающие 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 несколь-
ко запросов к модулю расширения BIOS. Функции, реализуемые моду-
лем обработки прерываний (MSDOS.SYS), в первую очередь использу-
ются командами MS-DOS, обрабатываемыми командным процессором
(DIR, COPY и т.д.), но с тем же успехом они могут вызываться
прикладными программами.
5.Командный процессор хранится в виде файла с именем
COMAND.COM, обычно на том диске, с которого загружается операци-
онная система. В отличие от рассмотренных выше двух модулей файл
с командным процессором может занимать на диске любое место и
трактуется как обычная программа.
Функции командного процессора заключается в следующем:
- 47 -
1.Прием и синтаксический разбор команд, полученных с клавиату-
ры 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).
Некоторые команды (TYPE, DIR и другие) командный процессор
выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполне-
ния остальных (внешних) команд пользователя командный процессор
ищет на дисках программу с соответствующем именем (например,
FORMAT), 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).
Запуск прикладной программы осуществляется так же, как обра-
щение к внешней команде. В функции командного процессора входит
также исполнение командных файлов. Один из них, а именно файл с
именем AUTOEXEC.BAT выполняется автоматически после загрузки опе-
рационной системы. Когда в качестве команды дается имя командного
файла (файла имеющего расширение BAT), командный процессор начи-
нает последовательно читать и интерпретировать содержащиеся в нем
строки, каждая из которых может содержать одну команду, метку или
комментарий. Если в очередной строке стоит команда, осуществляю-
щая 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 распа-
дается на две части: резидентную (постоянно находящуюся в памяти)
и нерезидентную, которая располагается в область памяти, доступ-
ной любой программе пользователя.
Таким образом, любая программа может занять эту область па-
мяти, "затерев" (уничтожив) нерезидентную часть командного про-
цессора. По окончании работы такой программы управление всегда
возвращается в резидентную часть командного процессора, который
восстанавливает нерезидентную часть, загружая ее с системного
диска. Поэтому предпочтительнее иметь файл COMMAND.COM на жестком
или виртуальном диске, в этом случае не требуется установка
системного гибкого диска.
Виртуальный диск - область оперативной памяти компьютера, с
которой можно работать так же, как с диском.
6.Внешние команды операционной системы реализуются програм-
мами, которые хранятся на диске в виде отдельных файлов.
В состав MS-DOS входит более трех десятков программ, пред-
назначенных для различных целей. Приведу примеры некоторых внеш-
них команд операционной системы:
FORMAT.COM - форматирование гибких дисков;
CHDISK.COM - проверка дисков на правильность файловой струк-
туры;
MODE.COM - установка режимов работы устройств;
FDISK.EXE - разметка жесткого диска;
GRAPHICS.COM - подготовка к печати графической копии экрана
и другие, с которыми Вы познакомитесь в ходе практических заня-
тий.
7.Драйверы устройств - это специальные резидентные програм-
мы, которые дополняют систему ввода/вывода и обеспечивают обслу-
живание дополнительных внешних устройств или нестандартное ис-
пользование имеющихся устройств. Драйверы хранятся в файлах име-
на, которых имеют расширение SYS. Они загружаются в память компь-
- 48 -
ютера при загрузке операционной системы. Необходимость и порядок
загрузки указываются в специальном файле SONFIG.SYS. Такое подк-
лючение драйверов облегчает добавление новых устройств и позволят
делать это, не затрагивая системные файлы IO.SYS и MSDOS.SYS.
23. Файловая система и основные команды MS-DOS.
Общее управление компьютером осуществляется на основе ко-
мандного языка (языка директив), с помощью которого можно осу-
ществлять такие операции, как разметка дисков, копирование фай-
лов, 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 дан-
ных и программ на внешних носителях, структуру и организацию ко-
торых поддерживает MS-DOS. Структура файловой системы определяет
удобство работы, скорость доступа к файлам и т.д.
Файл - это поименованная совокупность элементов информации
хранящаяся на магнитных носителях - дисках, лентах. Имена файлов
записываются следующим образом: ИМЯ.ТИП, где ИМЯ набор символов
(не более 8) латинского алфавита, цифр и специальных символов ~
' & @ ( ) % { } _ # ` $, а ТИП или РАСШИРЕНИЕ файла состоит из
не более чем 3 символов. В отличии от имени тип может отсутство-
вать в спецификации файла.
Тип файла используется для классификации, определения при-
надлежности к какой-то группе с общими свойствами. Например, тип
DOC, TXT - текстовые файлы, EXE, COM - файлы содержащие програм-
мы, готовые к выполнению, PAS, BAS, ASM - программы написанные на
алгоритмических языках Паскаль, Бейсик и Ассемблер. Для ОС без-
различно какими строчными или заглавными буквами записывается
файл.
В некоторых случаях при задании имени файлов можно использо-
вать символы * и ?. Применение звездочки * для описания имени
указывает на то, что имя может состоять из любых символов, без-
различных для команд операционной системы. Например: *.txt для
операционной системы означает, что будут обрабатываться файлы с
любым именем, которые имеют тип .txt. Запись *.* определяет все
файлы, находящиеся на магнитном носителе.
Знак вопроса ? в имени файла означает, что на его месте мо-
жет 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. Персо-
нальный компьютер имеет несколько накопителей на магнитных носи-
телях, исходя из этого в MS-DOS принято обозначать A: и B: - гиб-
кие диски, C: D: и т.д. - жесткие диски.
Каталог - это справочник файлов и библиотек со ссылками на
их расположение, содержащее информацию о файлах (имя, тип, разме-
ры в байтах, дата и время создания, атрибуты) и других каталогах,