Тема 4. Середовище операційної системи MS-DOS

 

Лекція 6

 

 

Операційна система – це комплекс програм, що забезпечує:

- керування апаратними складовими системи на програмному рівні;

- керування ресурсами системи;

- керування виконанням програм;

- діалог користувача з системою.

Операційна система складається з:

· файлової системи;

· командного процесора (інтерпретатора команд);

· драйверів зовнішніх пристроїв.

Файлова система – це:

- загальна структура, що визначає правила присвоєння імен файлам, організує їх збереження та обробку;

- сукупність файлів, що зберігаються на носії інформації.

Файлова система складається з:

· файлів,

· каталогів,

· спеціальної інформації, що визначає місцезнаходження файлів і каталогів та доступ до них.

В операційній системі MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) файл – це пойменований набір інформації, що зберігається на носії інформації.

Кожний файл має оригінальне ім’я, повний склад якого вміщує дві частини:

<ім’я>[.розширення]

 

Зауваження. Тип інформації, що знаходиться у файлі в багатьох випадках можна визначити за розширенням. Наприклад:

arj, rar, zip – файли з архівами;

bak – файл з резервною копією документа;

bat – командний файл (Batch-файл);

bmp, gif, jpg, pcx, tif – файли, що містять графічну інформацію;

com, exe – файли з готовою до виконання у середовищі операційної системи програмою;

dat – файл з даними;

doc – текстовий документ (здебільше створений у середовищі Microsoft Word);

mdb – файл, що містить базу даних (Microsoft Access);

ppt – файл, що містить презентацію електронного документа (Microsoft PowerPoint);

sys – файл операційної системи;

tmp – файл, що містить інформацію для тимчасового збереження;

txt – текстовий файл;

xls – файл, що містить електронну таблицю (Microsoft Excel).

 

Правила присвоєння імен файлам:

- ні в імені файла, ні в розширенні не можна вживати заборонені символи (символ пробілу, кома, крапка,;,:, +, =, *,?, ", ’, \, /, <, >, [, ];

- не можна присвоювати імена, що закріплені за пристроями (заборонені імена – AUX, COM1, COM2, COM3, LPT1, LPT2, LPT3, LPT4, PRN, NUL, CLOCK$);

- ім’я файла може містити від 1 до 8 символів, а розширення – від 0 до 3 (правило "8 + 3").

 

Зауваження. У середовищі MS-DOS в імені та розширенні файла використовують латинську абетку. Регістр значення не має.

 

Характеристики файла:

- ім’я.розширення,

- обсяг в байтах (довжина файла),

- дата створення (формат mm-dd-yy, або dd-mm-yy),

- час створення (формат hh:mm),

- атрибути: A (Archive), H (Hidden), R (Read only), S (System), D (Directory).

Каталог – це файл, у якому реєструються інші файли.

В операційній системі MS-DOS каталоги утворюють ієрархічну структуру.

На кожному гнучкому або жорсткому диску повинен існувати головний каталог, що створюється засобами операційної системи у процесі підготовки диску до подальшого використання. Без наявності головного каталога диск не працездатний. Його ім’я позначається символом \ (Back Slash). Подальша структура каталогів створюється користувачем. Структура каталогів на носії інформації називається деревом каталогів.

Правила присвоєння імен каталогам аналогічні правилам присвоєння імен файлам. Звичайно каталогу розширення не присвоюється.

Місцезнаходження каталога визначається шляхом до нього. Шлях до потрібного каталога складається з ланцюжка імен каталогів, що йому передують (та, можливо, спеціальних символів), що відокремлюються одне від одного символом \ (без пробілів) і може бути:

абсолютним (завжди починається від головного каталога),

відносним (починається від поточного каталога).

 

Зауваження. Якщо у шляху вказується ім’я каталога, то операційна система орієнтується на підкаталог (SUB-DIR) каталога, що передує, а якщо вказується спеціальний символ .. – на надкаталог (UP-DIR) каталога, що передує.

 

Специфікація каталога однозначно визначає його положення в структурі дерева каталогів на диску і має вигляд:

[ім’я диска\]<шлях\ім’я каталога>

Специфікація файла однозначно визначає його місцезнаходження в структурі дерева каталогів і має вигляд:

[ім’я диска\]<шлях\ім’я файла.розширення>

Операційна система MS-DOS може працювати з групою файлів як з неподільною структурою.

Для організації групи використовують шаблони. Шаблон – це ім’я та розширення файла, в якому використовуються метасимволи * (зірочка) та? (знак питання).

Метасимвол * означає, що починаючи з позиції, де він знаходиться, в імені та/або розширенні файла можуть бути будь-яка група допустимих символів.

Метасимвол? означає, що в позиції, де він знаходиться, в імені та/або розширенні файла може бути будь-який один допустимий символ.

Командний процесор – програма, що сприймає команди, які вводяться з клавіатури або з командного файла та виконує їх.

Основні функції командного процесора:

- прийом та аналіз команд, що вводяться з клавіатури,

- виконання внутрішніх команд,

- завантаження і виконання зовнішніх команд, утиліт та прикладних програм (файлів з розширеннями.com та.exe).

Драйвери зовнішніх пристроїв – спеціальні програми, що керують роботою зовнішніх пристроїв. Драйвери поділяють на стандартні та драйвери, що завантажуються.

 

Структура MS-DOS

- Базова система введення-виведення (BIOS – Basic Input/Output System) – керує роботою стандартних периферійних пристроїв. Знаходиться в постійному запам’ятовуючому пристрої.

- Системний завантажувач (SB – System Bootstrap) – завантажує в оперативну пам’ять модуль розширення базової системи введення-виведення та базовий модуль дискової операційної системи (ДОС). Знаходиться в початковому секторі кожного диска.

- Модуль розширення базової системи введення-виведення (EM BIOS – Extension Module Basic Input/Output System) – розширює можливості базової системи введення-виведення за рахунок підключення нових драйверів зовнішніх пристроїв. Знаходиться у файлі io.sys.

- Базовий модуль ДОС (BM DOS – Basic Module Disk Operating System) – здійснює керування ресурсами комп’ютера та програмами, що виконуються (фали з розширеннями.com та.exe). Знаходиться у файлі msdos.sys.

- Командний процесор (Command Processor). Знаходиться у файлі command.com.

- Драйвери зовнішніх пристроїв. Знаходяться у файлах з розширенням.sys.

- Утиліти ДОС (Utility Disk Operating System) – програми, що виконують різноманітні сервісні функції. Знаходиться у файлах з розширеннями.com та.exe.

 

Структура гнучкого диска

Обидві сторони гнучкого диску в процесі форматування поділені на доріжки (треки), кожна з яких, в свою чергу, поділена на сектори. Дві доріжки, що знаходяться на однаковій відстані від центру утворюють циліндр. В кожному секторі можна зберігати 512 байт інформації. Пара суміжних (або один – в залежності від формату дискети) секторів на одній доріжці утворюють кластер. Кластер є неподільною одиницею з точки зору процесів запису та зчитування інформації.

Для дискети (3.5" HD) кількість доріжок становить 80 на кожній стороні, кількість секторів – 18. Ємність – 1440 Кбайт.

Інформаційний простір гнучкого диска складають:

· системна область,

· область даних.

Системна область містить:

- завантажувальний запис (BR – Boot Record), який містить інформацію про параметри диска та системний завантажувач;

- таблицю розміщення файлів (FAT – File Allocation Table), у якій реєструються кластери, що займає той, чи інший файл;

- головний каталог (RD – Root Directory), де розміщується інформація про характеристики файла та номер першого кластера, що він займає.

Область даних використовується для збереження файлів.

Процес підготовки диска до використання називають форматуванням.

У середовищі MS-DOS форматуванням дисків керує спеціальна програма, що знаходиться у файлі format.com.

Розрізняють три типи форматування:

- Повне (безумовне) форматування (DOS Formatting). У цьому режимі програма форматування виконує розмітку диска на

доріжки і сектори, тестування (перевірку) поверхні диска і створює його системну область. При цьому вся інформація, що була на диску раніше, втрачається без можливості подальшого її відновлення.

- Безпечне форматування (Safe Formatting). При форматуванні диска виконуються такі дії:

- тестується поверхня диска без руйнації інформації;

- на дискеті зберігається копія системної області, що надає можливість відновити при необхідності файлову структуру, зруйновану внаслідок помилкового виконання форматування;

- оновлюється зміст системного каталога, здійснюється ініціалізація FAT нулями і в ній реєструються дефектні кластери.

- Швидке форматування (Quick Formatting). Відрізняється від безпечного тим, що не здійснюється перевірка поверхні диска на наявність дефектних секторів, внаслідок чого форматування відбувається з максимальною швидкістю.

 

Зауваження. Якщо програма форматування встановить, що диск ніколи раніше не форматувався або непрацездатний, то буде здійснений перехід у режим повного форматування при будь-якому встановленому форматуванні.

 

Системним диском вважається диск, з якого можна завантажити операційну систему.

Зауваження. Для того, щоб завантажити операційну систему MS-DOS у мінімальній конфігурації, потрібно мати на диску три файли:

io.sys, msdos.sys, command.com.

 

Ці файли утворюють ядро операційної системи MS-DOS.

Діалог у середовищі операційної системи MS-DOS з боку користувача здійснюється шляхом ініціювання команд. Загальна структура команди має вигляд:

<ім’я команди> [параметри]

 

Зауваження. Ім’я команди набирається латиницею, при цьому регістр значення не має.

 

Команди операційної системи MS-DOS поділяють на внутрішні та зовнішні.

Программа виконання внутрішньої команди знаходиться у командному процесорі, зовнішньої – в окремому файлі з розширенням.com або.exe.

Оперативна довідка про призначення та синтаксис команди у середовищі MS-DOS:

<ім’я команд> /?