Операционная система MS DOS. Интерфейс командной строки. Файловая система. Операционная система DOS — коротко о предке Windows

Операционная система MS DOS (Microsoft Disk Operating System) - самая распространенная ОС на 16-разрядных персональных компьютерах (используется файловая система FAT16). Она состоит из следующих основных модулей:

• · блок начальной загрузки (системный загрузчик Boot Record) - это очень короткая программа, единственная функция которой заключается в считывании с диска в оперативную память двух других частей DOS - модуля расширения базовой системы ввода / вывода и модуля обработки прерываний.
• · модуль расширения базовой системы ввода / вывода (файл IO.SYS) - дает возможность использования дополнительных драйверов, обслуживающих новые внешние устройства, а также драйверов для нестандартного обслуживания внешних устройств.
• · модуль обработки прерываний (файл MSDOS.SYS) - реализует основные высокоуровневые услуги DOS.
• · командный процессор (файл COMMAND.COM) - обрабатывает команды, вводимые пользователем.
• · утилиты MS DOS - это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Они выполняют действия обслуживающего характера, например, разметку дискет, проверку дисков и т.д.

Система MS-DOS была разработана в 1981 г. специально для только что появившейся первой 16-разрядной ПЭВМ IBM PC на базе процессора i86. Первая версия системы была ужасна, но работоспособна. В последующие годы фирме Microsoft удалось значительно улучшить свою систему, хотя некоторые пережитки первой версии оказались неистребимы. Альянс с фирмой IBM позволил Microsoft добиться фантастического финансового успеха.

MS-DOS представляет собой однозадачную, однопользовательскую, диалоговую ОС. Она ведет диалог с пользователем в текстовом режиме и в большей степени рассчитана на обслуживание прикладных программ текстового режима, хотя допускает и графику. Работа с мышью должна обеспечиваться самими прикладными программами при минимальной поддержке со стороны ОС. Для размещения программы пользователя и для своих собственных нужд MS-DOS позволяет использовать 640 Кбайт памяти, что казалось огромной величиной в те незапамятные времена аккуратного программирования и полного отсутствия файлов AVI и MP3. Позднее были добавлены средства, позволяющие с некоторым усилием использовать до 4 Мб памяти.

Интерфейс MS-DOS с прикладными программами основан на вызовах программных прерываний, обрабатываемых системой. Бoльшую часть этих прерываний принято называть функциями DOS.

Система MS-DOS явилась стартовой площадкой для создания Windows. В настоящее время MS-DOS тихо отмирает, хотя все версии Windows стараются обеспечить выполнение большей части программ, разработанных для их предшественницы.

Этапы развития и краткие характеристики ОС MS DOS

Версия DOS	Год выпуска	Объем ОЗУ (место, занимаемое в памяти)	Формат дискет	Объем жестких дисков	Возможности	Доп. утилиты
			1 сторона 160 Кб 2 стороны 320 Кб
			2 стороны 360 Кб		Иерархическая структура файлов Концепция драйверов	Спулер принтера Язык hbasica
			1,2 Мб 5,25?? 3,5?? 720 Кб	условное разделение на логические участки	Сеть, различные форматы дискет	Xcopy, replace, язык qw-basic
			Поддержка EGA, VGA Работа с памятью свыше 640 Кб
		возможность перемещения в расширенную память			Эффективное использование областей памяти, вынос ядра DOS в расширенную память
		Сети, эл. почта, антивирусные программы, мультиконфи-гурационность
		Встроена в Windows, в виде самостоятельной версии не существует

Мы привыкли к тому, что работая с компьютером, мы видим на дисплее высокой четкости удобную поверхность «рабочего стола» с разложенными на ней «папками» и «документами». Каждой выполняемой программе и каждому документу у нас отводится отдельное окно, и все этим мы управляем при помощи ручного манипулятора, который почему-то называется «мышь». Ничто не мешает нам запустить несколько программ и переключаться между ними, работая одновременно с несколькими документами разных видов. Мы не задумываемся о том, что такой тип взаимодействия компьютера с пользователем был разработан всего три десятка лет назад, и что он называется графическим пользовательским интерфейсом. (Я уже не говорю о том, что сегодня предельно облегчено подключение компьютера к различным видам сетей и поддерживается колоссальное количество разновидностей внешних устройств.)

И уж конечно мы не думаем о том, что всего тридцать лет пользователи управляли компьютером при помощи команд, вводимых с клавиатуры, а компьютер - точнее, операционная система MS‑DOS - в ответ на ошибочные команды выдавала ядовито-зелеными буквами малопонятные текстовые сообщения, например:

Not ready reading drive A
Abort, Retry, Fail?

Bad command or file name

Программы приходилось загружать по очереди (MS‑DOS не обладала многозадачными возможностями), у них была масса проблем с совместимостью и очень разношерстный пользовательский интерфейс. Но те, кому это не нравилось, могли вернуться к пишущей машинке и черчению тушью. И таких охотников находилось все меньше и меньше - возможность сохранять документы в виде электронных файлов и затем повторно использовать и модифицировать их, а не перепечатывать все время под копирку, открывала широчайшие перспективы.

Чтобы понять, почему операционная система MS‑DOS была именно такой, каким образом она стала своеобразным трамплином для Microsoft Windows, и почему, в разных своих ипостасях, просуществовала целых два десятилетия, перенесемся еще на десятилетие назад, в 1971 год.

До MS-DOS

В 1971 г. фирма Intel по заказу японской компании Busicom выпустила интегральную микросхему 4004 - первый микропроцессор, функционально аналогичный современному центральному процессору, лежащему в основе любого компьютера, но значительно менее мощный - он был четырехразрядным, т.е. мог обрабатывать только четырехразрядные двоичные числа, от нуля до 1111 (десятичное 15), и имел тактовую частоту менее 1 МГц. Всего год спустя появился первый восьмиразрядный микропроцессор 8008, а микропроцессор 8080 с тактовой частотой 2 МГц, выпущенный Intel в 1974 г., был уже настолько мощным, что на его основе можно было построить небольшой компьютер. Это и сделала фирма MITS, которая выпустила в 1975 г. первый в мире ПК Altair 8800.

За ним последовали ПК других фирм, которые тоже использовали восьмиразрядные микропроцессоры Intel и других производителей - Motorola, Zilog. В отличие от профессиональных компьютеров, работавших с UNIX, ПК использовали операционную систему CP/M (Control Program for Microcomputers) фирмы Digital Research - первую ОС, работавшую на ПК от различных производителей. Другим программным средством, работавшим практически на всех существовавших тогда ПК, был транслятор языка программирования Basic, выпущенный молодой компанией Microsoft.

Расцвет MS-DOS

В 1980 г. на рынок ПК решила выйти корпорация IBM, и в 1981 г. была выпущена модель IBM Personal Computer, созданная департаментом систем начального уровня IBM под руководством Филипа Дональда Эстриджа - великого Дона Эстриджа (1937-1985), почитаемого ныне, как отца IBM PC. Чтобы максимально сократить сроки и затраты, разработчики использовали открытую архитектуру. IBM PC был сконструирован на основе независимо производимых компонентов. Базовая модель IBM PC имела 64 КБ оперативной памяти с возможностью расширения до 256 КБ. Мозгом IBM PC стал новый 16-разрядный микропроцессор 8088 фирмы Intel. Были опубликованы документация по аппаратуре и программные спецификации.

Когда в октябре 1980 г. IBM обратилась к различным программистским фирмам с предложением принять участие в проекте создания нового ПК, Microsoft не могла предложить IBM собственной ОС. Однако Digital Research располагала только CP/M‑80 для 8-разрядных компьютеров. Пока Digital Research работала над 16-разрядной CP/M‑86, Microsoft приобрела права на 16-разрядную систему 86‑DOS у компании Seattle Computer Products.

Одним из важных качеств 86‑DOS была легкая переносимость программ из среды CP/М‑80. Она к тому же заимствовала многие команды CP/M, такие как REN (переименовать файл), DIR (показать содержание каталога) и TYPE (вывести содержимое файла на экран). Значительно переработанная версия 86‑DOS получила название MS‑DOS 1.0. В августе 1981 г. начались поставки компьютеров IBM PC с этой ОС под названием PC‑DOS 1.0. Кроме того, Microsoft получила право продавать лицензии на MS‑DOS и другим производителям ПК.

Аббревиатура DOS (Disk Operating System - дисковая ОС) подчеркивала основное назначение данной операционной системы - обеспечение управления дисковым вводом-выводом. Система MS‑DOS не содержала встроенной поддержки накопителей на магнитных лентах или локальных сетей. Главное, что она обеспечивала, - работу с файлами. Для удобства использования файлов MS‑DOS позволяла давать им имена длиной до восьми символов, с описанием (расширением) длиной до 3 символов, например DOCUMENT.TXT или READ.ME.

MS‑DOS 1.0, довольно прогрессивная в сравнении с CP/M, использовала более совершенные методы управления дисковыми данными и имела широкий набор команд для сервисных программ. Поскольку оригинальная модель IBM PC выпускалась с дисководами для 160‑килобайтных дискет, PC‑DOS 1.0 поддерживала только такие носители. Другие производители ПК не принимали PC‑DOS, пока в мае 1982 г. не появилась PC‑DOS 1.1, позволявшая работать с дискетами емкостью 320 Кбайт. Вот когда Microsoft смогла воспользоваться своим правом продажи лицензий на MS‑DOS - спустя месяц та же версия ОС вышла под названием MS‑DOS 1.25, и ее начали применять Texas Instruments, Compaq Computers и другие фирмы, приступившие к изготовлению IBM PC-совместимых компьютеров.

MS‑DOS 2.0 (март 1983 г.) поддерживала 360-килобайтные дискеты и 10-мегабайтные жесткие диски (специально для нового компьютера IBM PC XT) и предоставляла возможность рассортировывать файлы по каталогам. Тогда-то и начался мировой бум производства IBM PC-совместимых компьютеров - к числу изготовителей этих машин присоединились такие респектабельные компании, как Tandy, Hewlett-Packard, Digital Equipment Corporation и др. Базовой ОС для продукции многих фирм стала MS‑DOS 2.11 - наиболее стабильная реализация второго поколения MS‑DOS.

MS‑DOS 3.0 (август 1984 г.) была ориентирована на новую модель компьютеров IBM - IBM PC AT - первый компьютер, основанный на микропроцессоре Intel 80286, с 5,25‑дюймовым дисководом высокой плотности (для дискет на 1,2 Мбайт) и 20‑мегабайтным жестким диском. MS‑DOS 3.2 (декабрь 1985 г.) поддерживала 3‑дюймовые 720-килобайтные дискеты и логические разделы жестких дисков объемом до 32 Мбайт. Система продолжала развиваться, в нее добавлялись все новые и новые возможности поддержки национальных изображений валюты и времени, таблиц символов и раскладок клавиатуры.

Росла и популярность платформы IBM PC, больше становилось производителей IBM PC-совместимых машин, а количество разработчиков ПО для IBM PC превзошло все мыслимые пределы. В 1986 г. уже появился IBM PC-совместимый компьютер фирмы Compaq Computer, основанный на микропроцессоре 80386. В следующем году и у IBM появился компьютер с микропроцессором 80386 - PS/2 Model 80. MS‑DOS не была способна в полной мере задействовать возможности новых компьютеров. Так, если компьютеры с микропроцессором 8086 выпускались не более чем с 640 Кбайт оперативной памяти, то на 286‑й компьютер теоретически можно было установить до 16 Мбайт памяти, а на 386‑й - до 4 Гбайт. MS‑DOS же никогда не могла использовать более 640 Кбайт памяти.

Однако растущий рынок требовал интенсивного производства IBM PC-совместимых машин, еще более интенсивного совершенствования MS‑DOS и возможно более интенсивного выпуска профессиональных приложений для IBM PC и MS‑DOS. Одним из главных требований была совместимость: все новые версии MS‑DOS обязаны были успешно работать с программами, выпущенными для более старых версий MS‑DOS.

Поэтому в MS‑DOS 3.3 (апрель 1987 г.) не было ничего принципиально нового, зато все старое было усовершенствовано. В частности, версия 3.3 поддерживала новые 3‑дюймовые 1,44-мегабайтные дискеты. MS‑DOS 3.3 стала важнейшим этапом в истории развития MS‑DOS, следующие версии MS‑DOS 4.0 и MS‑DOS 4.01 (1988 г.) не привлекли большого внимания покупателей. Большинство пользователей IBM PC сохранило верность MS‑DOS 3.3.

Появление Windows

Как мы уже отметили, MS‑DOS имела весьма примитивный пользовательский интерфейс: чтобы загрузить программу или выполнить другие операции, пользователь должен был набирать на клавиатуре команды. Например, команда для копирования из каталога DOC\WORK диска C: на диск A: всех файлов и каталогов, кроме тех, что там уже есть, выглядит так:

REPLACE C:\DOC\WORK\*.* A:\ /S /U

В 1985 г. Microsoft выпустила первую версию Windows - графической оболочки MS‑DOS, предлагавшей пользователю оконный интерфейс. Чтобы задействовать все преимущества Windows, программа должна быть спроектирована специально для Windows.

Существовавшим тогда IBM PC-совместимым компьютерам, однако, не хватало мощности, чтобы обеспечить полноценное функционирование графической среды. Поэтому та Windows, какой ее удалось сделать в 1985 г., выглядела довольно бледно. Но Microsoft продолжала вкладывать средства в Windows. В 1987-1988 гг. появлялись различные реализации Windows/286 и Windows/386 (Windows 2.x).

Предназначенные для выполнения на соответствующих микропроцессорах, они были уже вполне работоспособны. Наконец, в мае 1990 г. произошло событие, во многом определившее сегодняшнее состояние программно-аппаратного рынка IBM PC-совместимых компьютеров.

Windows 3.x

Windows 3.0, выпущенная в мае 1990 г., загружалась из-под MS‑DOS, но заставляла сразу забыть о MS‑DOS. Доступ ко всему объему памяти компьютера осуществлялся через драйвер MS‑DOS HIMEM.SYS и специальную систему «расширения MS‑DOS». Это обусловило качественный скачок - полностью графический оконный интерфейс в сочетании с многозадачными возможностями. Многозадачность Windows не позволяла управлять работой программ так же гибко, как многозадачность OS/2, зато требовала меньше памяти. На компьютерах с микропроцессором 80386 и выше Windows 3.0 работала с виртуальной памятью, т. е. использовала часть диска как продолжение оперативной памяти.

Для запуска программ служило приложение Диспетчер программ - Program Manager. Чтобы можно было упорядочивать и хранить значки запуска для большого количества приложений, разработчики сделали Диспетчер файлов многооконным. Для операций с файлами и дисками в Windows 3.0 входила многооконная программа Диспетчер файлов - File Manager, позволявшая производить многие операции с файлами методом перетаскивания мышью.

Логотип MS-DOS с коробки MS-DOS 6.0

Значок режима MS-DOS из операционной системы Windows 95

Комплекс услуг, предоставляемый Windows, привел к тому, что все перспективные программы стали разрабатываться с учетом требований Windows. От MS-DOS теперь в первую очередь требовалось быть надежной опорой Windows, и в июне 1991 г. вышла MS‑DOS 5.0, разработанная так, чтобы из-под нее было лучше работать с Windows 3.0. В нее вошла, например, новая версия HIMEM.SYS. Для иллюстрации преимуществ многозадачности с MS‑DOS 5.0 поставлялась оболочка MS‑DOS Shell с заимствованной из Windows 3.0 подсистемой переключения программ.

В апреле 1992 г. в продажу поступила Windows 3.1. С этого момента она именуется операционной системой. Строго говоря, эта среда не могла функционировать самостоятельно, без MS‑DOS. Но положения вещей это не меняет. Чуть позже была выпущена Windows 3.1 for Workgroups для работы с одноранговыми локальными сетями, а через год - Windows 3.11, практически идентичная Windows 3.1, и Windows 3.11 for Workgroups. Эти версии Windows были во многом усовершенствованы по сравнению с Windows 3.0.

В 1993–1994 гг. было выпущено и несколько новых версий MS‑DOS. Наиболее существенной особенностью MS‑DOS 6.0 (апрель 1993 г.) стало наличие большой коллекции оригинальных и лицензированных служебных программ, в том числе Microsoft DoubleSpace для увеличения полезной емкости дисков путем динамического сжатия данных. В версии MS‑DOS 6.2 (октябрь 1993 г.) программа Microsoft DoubleSpace была усовершенствована, из версии MS‑DOS 6.21 - изъята из за юридических противоречий с компанией Stac Electronics, производителем аналогичной программы Stacker, a в версии MS‑DOS 6.22 (обе - 1994 г.) - заменена на DriveSpace, не вызывавшую нарекание у компании Stac. И это была последняя самостоятельная версия MS‑DOS.

Windows 9x

Последующие версии MS-DOS были включены в комплект поставки новейших версий Windows.

В частично 32-разрядной операционной системе Windows 95, выпущенной Microsoft в конце лета 1995 г., присутствовала «внутренняя» MS‑DOS 7.0, ее можно было использовать для поддержки программ, несовместимых с новой версией Windows, но по умолчанию на компьютерах пользователей сразу загружался графический интерфейс.

Почему так важно было отвлечь пользователей от MS‑DOS? Новое поколение Windows обеспечивало более высокую надежность и более стабильную и устойчивую одновременную работу приложений, чем Windows 3.1. Windows 95 продуктивнее использовала память и диски, позволяя к тому же давать файлам имена длиной до 255 символов. Система поддерживала спецификацию автоматической настройки оборудования Plug and Play, позволяющую автоматически определять и настраивать большую часть существующей аппаратуры для IBM PC-совместимых компьютеров. Windows 95 работала со всеми видами игровых и мультимедиа-устройств, существовавшими на момент выхода этой ОС.

Windows 95 была первой системой, которая, с одной стороны, была предназначена для выполнения 32-разрядных программ, а с другой - работала с 16-разрядными Windows 3.1-программами и практически любыми программами для MS‑DOS. Конечной же целью было избавиться от 16-разрядного кода, и полностью перевести весь рынок на 32-разрядные приложения и операционные системы. Именно с этой целью параллельно развивалась ветвь Windows NT - современных, полностью 32-разрядных операционных систем для бизнеса.

В течение 1995-1998 гг. Microsoft постоянно обновляла Windows 95, а в 1998 г. выпустила Windows 98, имевшую усовершенствованный интерфейс, новую файловую систему FAT32, и поддерживавшую объединенную модель драйверов устройств для Windows и Windows NT (Windows Driver Model), а также новые типы оборудования, в том числе универсальный порт Universal Serial Bus (USB), и т.д. Интегрированная версия MS‑DOS имела номер 7.1.

«Двухтысячные» версии Windows для дома (Windows Millennium Edition, или Windows Me) и Windows для бизнеса (Windows 2000) были очень похожи внешне. При этом Windows 2000 уже почти предоставляла необходимую гибкость в пользовании разнообразным программным обеспечением (включая компьютерные игры и средства мультимедиа) и при подборе оборудования, а из Windows Me была почти исключена MS-DOS - остался только загрузчик с внутренним номером версии 8.0.

На этом приключения MS-DOS и история двух параллельных ветвей Windows закончились, и началась новая эра - следующей версией операционной системы от Microsoft стала Windows XP.

В заключение отметим, что в разное время разные фирмы выпускали собственные версии MS‑DOS-совместимых ОС. Это были не только версии DOS, предназначенные фирмами-производителями для установки на ПК собственного производства, такие как Compaq DOS, Zenith DOS или ранние версии PC‑DOS фирмы IBM. Отдельные версии DOS выпускались для широкой продажи, чтобы составить конкуренцию MS‑DOS от Microsoft. В их числе DR DOS от Digital Research, Novell DOS 7.0 (последняя версия DR DOS, выпущенная после того, как фирма Digital Research была приобретена фирмой Novell), поздние версии IBM PC‑DOS, PTS‑DOS российской фирмы «Физтех-софт» и др.

И главное. Значение операционной системы MS-DOS трудно переоценить. Под ее управлением работали компьютеры с микропроцессорами с тактовой частотой менее 5 МГц, объемом оперативной памяти до 640 КБ и с такими маленькими жесткими дисками, на которые не поместилась бы даже одна-единственная фотография, сделанная современной профессиональной камерой. Сегодня мы работаем на персональных компьютерах с 32- и 64-разрядной архитектурой, частота микропроцессора которых измеряется гигагерцами, объем оперативной памяти - гигабайтами, а вместимость жесткого диска - сотнями гигабайт, но именно надежная, неприхотливая рабочая лошадка MS‑DOS вытащила на себе всю компьютерную революцию. Миллионы людей стали пользователями и программистами персональных компьютеров именно с этой операционной системой.

Камилл Ахметов
Сотрудник технологического департамента Microsoft

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.

Процесс загрузки осуществляется следующим образом. Сначала в память загружается запись старта системы, затем - системные файлы IO.SYS, MSDOS.SYS и COMMAND.COM .

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.

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.

Имя	Назначение
AUX	асинхронный интерфейс
CLOCK$	драйвер часов
COM1	первый последовательный интерфейс
COM2	второй последовательный интерфейс
COM3	третий последовательный интерфейс
COM4	четвертый последовательный интерфейс
CON	консоль (клавиатура и дисплей)
LPT1	первый параллельный интерфейс
LPT2	второй параллельный интерфейс
LPT3	третий параллельный интерфейс
NUL	отсутствующий выход
PRN	принтер

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.

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.

Интерфейс командной строки - разновидность текстового интерфейса между человеком и компьютером, в котором инструкции компьютеру даются в основном путём ввода с клавиатуры текстовых строк, в UNIX-системах возможно применение мыши. Также известен под названием консоль.

Интерфейс командной строки противопоставляется системам управления программой на основе меню, а также различным реализациям графического интерфейса.

Формат вывода информации в интерфейсе командной строки не регламентируется; обычно это также простой текстовый вывод, но может быть и графическим, звуковым и т. д.

Назначение

На устройстве-консоли, которое печатало текст на бумаге, интерфейс командной строки был единственным возможным. На видеотерминалах интерфейс командной строки применяется по таким причинам:

· Небольшой расход памяти по сравнению с системой меню.

· В современном программном обеспечении имеется большое число команд, многие из которых нужны крайне редко. Поэтому даже в некоторых программах с графическим интерфейсом применяется командная строка: набор команды осуществляется гораздо быстрее, чем, например, навигация по меню.

· Естественное расширение интерфейса командной строки - пакетный интерфейс. Его суть в том, что в файл обычного текстового формата записывается последовательность команд, после чего этот файл можно выполнить в программе, что возымеет такой же эффект, как если бы эти команды были по очереди введены в командную строку. Примеры - .bat-файлы в DOS и Windows, shell-скрипты в Unix-системах.

Если программа полностью или почти полностью может управляться командами интерфейса командной строки и поддерживает пакетный интерфейс, умелое сочетание интерфейса командной строки с графическим предоставляет пользователю очень мощные возможности.

При формировании файловой структуры диска операционная система MS-DOS соблюдает ряд правил:

· файл или каталог могут быть зарегистрированы с одним и тем же именем в разных каталогах множество раз, но в одном и том же каталоге – только один раз;

· порядок следования имен файлов и подкаталогов в родительском каталоге произвольный;

· файл может быть разбит на несколько частей, для которых выделяются участки дискового пространства на разных дорожках и секторах.

В операционной системе MS-DOS принята иерархическая структура организации каталогов. На каждом логическом диске всегда имеется единственный главный (корневой) каталог. Он находится на 0-м уровне иерархической структуры и обозначается символом "\". Корневой каталог создается при форматировании диска, имеет ограниченный размер и не может быть удален средствами операционной системы. Корневой каталог занимает на логическом диске строго определенное место (рисунок 7.5). В корневой каталог могут входить другие каталоги и файлы, которые создаются командами операционной системы и могут быть удалены соответствующими командами.

Каталоги, находящиеся на 1-м, 2-м и т. д. уровнях иерархической структуры, являются по отношению к корневому каталогу подкаталогами. Это в равной степени относится к каталогам любого уровня: каталог, который входит в другой каталог, называется подкаталогом, а каталог, имеющий подкаталоги, называется родительским каталогом. Таким образом, любой каталог, содержащий каталоги нижнего уровня, может быть, с одной стороны, по отношению к ним родительским, а с другой стороны, подкаталогом по отношению к каталогу верхнего уровня.

Запись о файле в каталоге содержит имя и тип (расширение) файла, объем файла в байтах, дату создания, время создания и еще ряд параметров, необходимых операционной системе для организации доступа. Запись о подкаталоге нижнего уровня в родительском каталоге содержит его имя, признак

, дату и время создания.

Файл размещается на диске по кластерам, каждый из которых имеет свой номер (адрес). Кластеры, принадлежащие одному файлу, могут находиться в разных местах диска. Таким образом, файл может храниться на диске в виде отдельных фрагментов. В этом случае говорят, что файл фрагментирован. Чтобы сократить время поиска и чтения файла, необходимо, чтобы кластеры, выделенные для хранения файла, располагались на диске подряд. Для упорядочения файлов используются специальные программы, а процедура упорядочения файла получила название дефрагментации файла.