Перейти на главную   
  helloworld.ru - документация и книги по программированию  
helloworld.ru - документация и книги по программированию
    главная     хостинг    
Поиск по сайту:  
Смотрите также
Языки программирования
C#
MS Visual C++
Borland C++
C++ Builder
Visual Basic
Quick Basic
Turbo Pascal
Delphi
JavaScript
Java
PHP
Perl
Assembler
AutoLisp
Fortran
Python
1C

Интернет-технологии
HTML
VRML
HTTP
CGI
FTP
Proxy
DNS
протоколы TCP/IP
Apache

Web-дизайн
HTML
Дизайн
VRML
PhotoShop
Cookie
CGI
SSI
CSS
ASP
PHP
Perl

Программирование игр
DirectDraw
DirectSound
Direct3D
OpenGL
3D-графика
Графика под DOS

Алгоритмы
Численные методы
Обработка данных

Сис. программирование
Драйверы

Базы данных
MySQL
SQL

Другое

Хостинг


Друзья
demaker.ru
Реклама

Лучший хостинг. Аренда серверов




helloworld.ru

Модули DOS

             1. Основные компоненты ДОС

     Всю систему можно разделить на шесть основных частей, функции каж-
дой мз которых мы кратко рассмотрим в этом разделе.  Первая часть - это
система BIOS в ПЗУ.  Это система поставляется вместе с IBM/PC  и  может
использоваться любой операционной системой. Функция BIOS в ПЗУ заключа-
ется в обслуживании основных и наиболее фундаментальных операций компь-
ютера.  Поскольку система BIOS в ПЗУ для IBM/PC является "встроенной" в
комптютер,  она является не только составной частью ДОС, но и составной
частью любой операционной системы IBM/PС.
     Еще одна часть - "загрузочная запись" дискеты.  Загрузочная запись
- это очень короткая и простая программа,  находящаяся в первом секторе
каждой дискеты.  Функция этой программы заключается в запуске  процесса
загрузки операционной системы после включения компьютера или перезапус-
ка (нажатия клавиш CTRL-Alt-Del).  Загрузочная запись считывает еще два
модуля  операционной  системы в память и они завершают процесс загрузки
ДОС.
     Следующие две   части   ДОС   представляют  собой  дисковые  файлы
IBMBIO.COM и IBMDOS.COM. Обе эти части загружаются в память загрузочной
записью и остаются в памяти во время работы ДОС, так что провести между
ними различие довольно трудно. Файл IBMBIO.COM представляет собой изме-
няемое  дополнение  к  системе  BIOS в ПЗУ.  Начиная с версии 2.00 файл
IBMBIO.COM может дополняться другими частями,  называемыми независимыми
драйверами устройств,  которые мы подробнее рассмотрим несколько позже.
Система BIOS в ПЗУ,  IBMBIO.COM и драйверы устройств, вместе взятые об-
разуют "физический" уровень операционной системы.
     Файл IBMDOS.COM реализует основные услуги  ДОС.  Это  "логический"
уровень ввода/вывода операционной системы.
     Оба эти файла являются "скрытыми" системными файлами.  Имена  этих
файлов не включаются в оглавление диска, вызываемое по команде DIR. Од-
на из функций IBMBIO.COM заключается в загрузке еще одного модуля  опе-
рационой системы.
     Пятая часть -  это  дисковый  файл  COMMAND.COM.  Главная  функция
COMMAND.COM заключается в обработке команд, вводимых пользователем. Ко-
манды ДОС,  считающиеся внутренними,  такие как TYPE, COPY и DIR факти-
чески реализуются программами COMMAND.COM.  Собственно COMMAND.COM раз-
деляется на две части:  одна становится частью IBMDOS.COM,  а вторая  -
процессором дополнительных команд.
     Шестая и последняя часть ДОС состоит из всех внешних команд, таких
как  FORMAT  и DISKCOPY.  Функции этих команд различны и реализующие их
программы загружаются в память только в случае необходимости. В отличие
от остальных пяти частей ДОС, все эти дополнительнве программы не явля-
ются интегральной составляющей ДОС,  хотя они и поставляются  вместе  с
ней.  Некоторые из этих дополнительных программ, например, FORMAT, нас-
только важны, что обойтись без них практически невозможно.
     Внешние команды являются нерезидентными частями ДОС, поскольку они
не находятся в памяти постоянно. Файлы IBMBIO.COM, IBMDOS.COM и драйве-
ры  устойств  находятся в памяти постоянно и образуют резидентную часть
ДОС. Файл COMMAND.COM можно выделить в отдельную категорию как полу-ре-
зидентную составляющую ДОС,  о чем речь пойдет ниже. Загрузочная запись
используется только временно и поэтому не является  резидентной  частью
ДОС.  В следующих шести разделах мы более подробно рассмотрим каждую из
частей ДОС.


                                     - 2 -
                2. Система BIOS в ПЗУ

     Первая часть в ДОС - это BIOS в ПЗУ или базовая система  ввода/вы-
вода,  размещающаяся в постоянной памяти. Эта система обеспечивает наи-
более простые и универсальные услуги операционной системы,  связанные с
осуществлением ввода/вывода.
     Система BIOS располагается в ПЗУ начиная с адреса FE00 и до  FFFF,
сразу же после интепретатора БЕЙСИКа.
     Поскольку BIOS в ПЗУ является частью IBM/PC,  она может изменяться
только в том случае,  когда изменениям подвергается аппаратная реализа-
ция системы.  В качестве составной части IBM/PC, система BIOS в ПЗУ яв-
ляется не просто одной из частей ДОС, но частью любой операционной сис-
темы IBM/PC.
     Система BIOS  в  ПЗУ состоит из нескольких частей,  большинство из
которых представляет собой программы (остальные -  это  важные  таблицы
данных,  которые мы рассмотрим в последующих главах). Программа системы
BIOS, которая выполняется первой, представляет собой тест функциониова-
ния.
     Эта программа поверяет память и внешние устройства, подключенные к
IBM/PC, как только будет включено питание компьютера. Работа этой прог-
раммы определяет ту задержку,  которая имеет место между включением пи-
тания и загрузкой операционной системы.  Чем больший объем памяти подк-
лючен к Вашему компьютеру,  тем дольше выполняется тест, поскольку наи-
более длительной процедурой является процедура поверки памяти.
     Следующая часть BIOS, которая должна выполняться как программа за-
пуска операционной системы,  - это программа вызова загрузчика операци-
онной системы. Эта программа проверяет, подключен ли дисковод с гибкими
дисками  и  считывает с дискеты "загрузочную запись".  После считывания
загрузочной записи программа запуска передает ей управление,  чтобы она
считала оставшиеся части операционной системы.
     Если в системе нет дисковода или при считывании загрузочной записи
произошла ошибка, то программа запуска BIOS передает управление кассет-
ной системе БЕЙСИК.  Если Вы включите IBM/PC,  не установив  дискету  в
дисковод,  то Вы увидите, что начала работу программа системы БЕЙСИКа.
     Помимо двух уже описанных частей - автономного теста функцонирова-
ния и программы запуска,  система BIOS в ПЗУ содержит множество  других
программ и они-то представляют для нас наибольший интерес.  Сюда входят
программы обслуживания всего  стандартного  периферийного  оборудования
IBM/PC.  Эти  программы выполняют основные функции управления клавиату-
рой,  дисплеем, дискетами, асинхронным адаптером связи, устройством пе-
чати и кассетным интерфейсом. Работой с этими программами нам необходи-
мо овладеть, чтобы полностью использовать все возможности IBM/PC.

     3. Начальная загрузка - загрузочная запись

     Загрузочная запись необходима для запуска ДОС. Принцип использова-
ния загрузочной записи реализован практически на всех компьютерах. Заг-
рузочная запись содержит минимум необходимых команд  для  считывания  и
запуска основных частей операционной системы.
     При запуске IBM/PC либо включением питания,  либо нажатием  клавиш
Ctrl-Alt-Del, процедура запуска системы BIOS в ПЗУ считывает первую за-
пись дискеты,  установленной в дисковод А и помещает ее  в  стандартную
область  памяти,  по  адресу 31744 или 7С00 (шестнадцатиричное).  После
считывания загрузочной записи BIOS передает ей управление, выполняя пе-
реход по адресу 31744.  Далее загрузочная запись должна продолжить заг-
рузку операционной системы.
     Основное назначение  загрузочной записи для ДОС заключается просто
в загрузке файлов IBMBIO.COM и IBMDOS.COM. Загрузочная запись имет раз-
мер  стандартного  сектора на дискете,  512 байт,  что недостаточно для
сложной программы.  Для упрощения работы  этой  программы,  оба  файла,

                                     - 3 -
IBMBIO.COM  и IBMDOS.COM,  размещаются в определенных постоянных местах
на дискете. Это избавляет программу загрузки от необходимости искать их
в справочнике дискеты.
     Этим, кстати,  "системная" дискета отличается от обычной - на ней,
в  определенных  местах,  находятся  два  системных  файла IBMDOS.COM и
IBMBIO.COM.  Поэтому нельзя просто преобразовать обычную дискету в сис-
темную - места,  зарезервированные для системных файлов, могут быть за-
няты другими файлами.
     Хотя загрузочная программа не столь совершенна, чтобы осуществлять
поиск системных файлов,  она все же способна проверить правильность  их
включения в справочник.  Поскольку оба системных файла включены в спра-
вочник дискеты,  они защищены как от стирания,  так и от  любых  других
способов  доступа  установлением атрибутов скрытого и системного файла.
(В следующей главе мы поясним, что такое скрытые и системные файлы).
     В  связи  с  простотой  ее  задачи,  программа  загрузки
является относительно стабильной  составной  частью  ДОС.  Ее
потребовалось    изменить,   когда   изменялся   размер   или
местоположение системных файлов, а это произошло с  введением
поддержки двухсторонних дискет в версии ДОС 1.10.

                    4. IBMBIO.COM

     Первый из двух системных файлов,  IBMBIO.COM, предназначен для до-
полнения функций системы BIOS в ПЗУ.  Как BIOS в ПЗУ,  так и IBMBIO.COM
занимаются  обслуживанием  операций ввода/вывода или обслуживанием уст-
ройств, что то же самое. Такая функция предполагает обработку различных
подробностей, связанных с функционированием устройств ввода/вывода. Сю-
да же включается обнаружение ошибок и их исправление,  что для программ
еще сложнее.
     Программы IBMBIO.COM отличаются тем,  что их легко можно изменить,
чего нельзя сказать о программах BIOS в ПЗУ. Файл IBMBIO.COM предназна-
чен для решения трех задач, которые невозможно решить с помощью системы
BIOS  в ПЗУ.  Первая задача заключается в настройке на нужды конкретной
операционной системы, ДОС.
     Вторая задача  IBMBIO.COM заключается в исправлении любых ошибок в
BIOS в ПЗУ,  если в этом возникнет необходимость.  Программы,  подобные
системе BIOS,  проверяются очень тщательно, ведь их размещение в ПЗУ не
допускает исправлений.  Если ошибки все же будут позднее  обнаружены  в
BIOS, их можно будет исправить путем внесения соответствующих изменений
в IBMBIO.COM.  Это делается путем изменения векторов  прерываний  таким
образом,  чтобы управление при обращении к операциям BIOS сначала попа-
дало в IBMBIO.COM,  а уже затем в BIOS.  Соглашения о вызовах  процедур
системы BIOS в ПЗУ всегда предполагает использование прерываний, вместо
прямых переходов по адресам ПЗУ.  Основная причина использования преры-
ваний как раз и состоит в обеспечении возможностей перехвата управления
у процедур BIOS,  ведь, в противном случае, такой возможности просто не
существовало бы.
     Третья задача, которую не позволяет решить BIOS, и, которую за нее
решает  IBMBIO.COM,  заключается в обслуживании новых периферийных уст-
ройств,  таких как жесткие диски большой  емкости,  или  восьмидюймовые
(203мм) дискеты,  или плоттеры,  или любые из сотен устройств,  которые
могут быть подключены к IBM/PC.  Когда  новое  устройство  ввода/вывода
подключается к IBM/PC,  обслуживающая его программа должна включаться в
файл IBMBIO.COM или его расширения,  без необходимости замены микросхем
ПЗУ, в которых размещается система BIOS.
     В наиболее ранних версиях ДОС задача включения нового устройства в
систему  предполагала  внесение изменений в IBMBIO.COM и,  возможно,  в
другие системные программы ДОС.  Хотя это не слишком сложно  для  таких
фирм как "ИБМ" или "Майкрософт", такая задача может оказаться непосиль-

                                     - 4 -
ной для пользователя, которому требуется включить дополнительное обору-
дование в свою систему.
     Поскольку возможность добавления новых устройств к компьютеру сос-
тавляет  немаловажное условие его успеха на рынке,  процедура включения
обслуживающих программ в ДОС была упрощена,  начиная с ДОС версии 2.00.
Когда  управление  впервые после запуска системы передается IBMBIO.COM,
он проверяет,  находится ли на дискете файл конфигурации системы.  Если
файл конфигурации найден,  считываются его команды, часть которых опре-
деляет ряд параметров системы.
     Команды файла конфигурации включают имена всех программ обслужива-
ния устройств, которые необходимо включить в BIOS. Каждая из этих прог-
рамм загружается в память как дополнение к IBMBIO.COM.  Такая схема об-
легчает добавление новых устройств,  позволяет делать это модульно,  не
затрагивая системные файлы ДОС.
     Как правило,  любая программа, работающая на IBM/PC, будет исполь-
зовать обычную версию BIOS для ДОС.  Однако,  в некоторых случаях прог-
рамме необходимо бывает особое обслуживание операций ввода/вывода. Пос-
кольку IBMBIO.COM представляет собой дисковый файл, который можно изме-
нить,  имеет смысл разработать версию IBMBIO.COM,  настроенную на  Ваши
конкретные  нужды.  Пример такой настройки Вы можете найти в диагности-
ческих программах.

                    5. IBMDOS.COM

     Разделение операционной  системы  на  два  модуля,  IBMBIO.COM   и
IBMDOS.COM  позволяет разделить те части,  которые специфичны для конк-
ретного компьютера и те,  которые являются общими для всех компьютеров,
работающих под управлением ДОС.
     Служебные процедуры ДОС,  в определенной степени произвольно, раз-
делены  на те,  которые вызываются с помощью собственных прерываний,  и
те,  которые разделяют общее прерывание  (номер  33,  шестнадцатиричное
значение 21). В терминологии ДОС, первая группа называется прерываниями
ДОС, а вторая - вызовами функций. В обоих случаях для их вызова исполь-
зуются программные прерывания,  причем по той же причине, что и для вы-
зова программ BIOS: для обеспечения модульности.
     Диапазон прерываний  от 32 до 63 (шестнадцатиричные значения от 20
до 3F) зарезервированы для использования ДОС. Используется только часть
этих прерываний,  а остальные обеспечивают возможность дальнейшего рас-
ширения. Программы обслуживания прерываний ДОС включают чтение и запись
секторов дискеты, доступ к контролю за ошибками ДОС и операциями клави-
атуры Ctrl-Break.
     Вызовы функций ДОС обеспечивают, в основном, промежуточный уровень
обслуживания операций ввода/вывода. В качестве примеров можно упомянуть
ввод с клавиатуры, обычный вывод на экран дисплея, ввод/вывод по асинх-
ронной линии связи и вывод на печать.  Предусмотрены  также  логические
операции  для дискет - открытие и закрытие файлов,  поиск в справочнике
файлов,  удаление и создание файлов, чтение и запись данных. Эти проце-
дуры обеспечивают практически все элементарные операции,  которые могут
потребоваться программе для работы с файлами и данными,  хранящимися  в
файле, так чтобы программе не приходилось самостоятельно расшифровывать
данные справочников, таблиц размещения файлов и т.п.
     Большая часть  этих служебных процедур ДОС интенсивно используется
программами более высокого уровня ДОС.  Например,  процедура  поиска  в
справочнике используется командами DIR и COPY.  Кроме того, она исполь-
зуется интерпретатором команд для поиска программных файлов.  В разделе
4.9 будет рассмотрен полный список служебных процедур ДОС.

      6. Файл COMMAND.COM и внутренние команды


                                     - 5 -
     Следующая составная часть ДОС,  файл COMMAND.COM, одна из наиболее
интересных частей, как с точки зрения тех услуг, которые она предостав-
ляет пользователю,  так и с точки зрения принципов ее функционирования.
COMMAND.COM имеет несколько функций.  Прежде всего,  это "процессор ко-
манд", что означает возложенные на него функции ввода команды, набирае-
мой на клавиатуре, и определения дальнейших действий.
     Когда вводится внутренняя команда,  такая как DIR, COPY, TYPE, REM
или  PAUSE,  то  запрашивается  случайная  процедура,  "встроенная"   в
COMMAND.COM, так что она может выполняться немедленно.
     Чтобы распознавать внутренние команды, COMMAND.COM содержит табли-
цу имен команд. Если просмотреть файл COMMAND.COM, то можно увидеть эти
имена команд.  Для просмотра файла  COMMAND.COM  можно  воспользоваться
программой DEBUG или DiskLook. Там же Вы увидите сообщение, которое ДОС
выдает в начале работы.  При желании эти сообщения можно изменить с по-
мощью  команды DEBUG или SecMod,  так чтобы ДОС начинала работу выдачей
Вашей фамилии или названия компании. Можно также изменить и имена внут-
ренних команд, причем сделать это просто, если не изменяется длина име-
ни.
     Если команды нет в таблице внутренних команд, значит имеется в ви-
ду внешняя команда,  которую COMMAND.COM будет искать во внешнем файле.
В  ответ на наш запрос,  COMMAND.COM осуществляет поиск файла обработки
команды на соответствующей дискете и запускает его выполнение.
     Когда  COMMAND.COM  находит  программный  файл  в  любом
формате,  он  выполняет  загрузку  этого  файла  в  память  и
выполняет  любое  необходимое  преобразование. После загрузки
файла  и  формирования   приставки   программного   сегмента,
COMMAND.COM передает управление этой программе, так чтобы она
могла выполнить свою работу.
     Если файл обработки команды относится к типу ".BAT", то есть явля-
ется файлом пакетной обработки,  то он содержит  в  формате  текстового
файла в коде ASCII последовательность команд, которые должны выполнять-
ся так,  как будто они вводятся с  клавиатуры.  Одна  из  многих  задач
COMMAND.COM  заключается  в отслеживании позиции в файле пакетной обра-
ботки, так чтобы после выполнения одной команды сразу переходить к дру-
гой. Если в процессе обработки одного пакетного файла будет вызван дру-
гой,  то возврата к первому не произойдет, так как файлы пакетной обра-
ботки не могут быть вложенными, зато их можно объединять в цепочку.
     В некоторых системах весь ввод команд может быть  переназначен  на
файл,  причем это относится как к программам, вводящим данные с клавиа-
туры, так и к интерпретатору команд. К ДОС это не относится. Только ин-
терпретатор  команд COMMAND.COM может автоматически выполнять чтение из
файлов пакетной обработки.
     Кстати, программы могут вносить изменения в файл пакетной обработ-
ки и таким образом определять, какая команда будет выполнена следующей.
Это  часто  делается в сложных приложениях для замены последовательного
выполнения программ.

  Командный процессор, COMMAND.COM состоит из трех отдельных частей:
     1. Резидентной   части,   размещаемой  в  ОЗУ  непосредственно  за
IBMDOS.COM и ее рабочей областью. Эта часть содержит подпрограммы обра-
ботки прерываний 22H (адрес завершения),  23H (реакция на Ctrl-Break) и
24H (реакция на фатальную ошибку), а также подпрограмму подзагрузки не-
резидентных  частей.  (При завершении программы вычисляется контрольная
сумма области нерезидентной части командного процессора,  и выясняется,
не затерта ли она. Если да, то нерезидентная часть подзагружается). За-
метим,  что вся стандартная обработка ошибок производится  этой  частью
COMMAND.COM. Это включает выдачу сообщений об ошибках и обработку отве-
та на вопрос "Abort, Retry or Ignore".
     - Часть инициализации располагается в памяти вслед за резидентом и

                                     - 6 -
получает управление при запуске системы.  Эта часть включает  обработку
файла AUTOEXEC.BAT.  Она также определяет адрес, начиная с которого мо-
гут загружаться программы.  Эта часть перекрывается первой же  програм-
мой, загружаемой COMMAND, так как не используется после выполнения ини-
циализации.
     - Нерезидентые части загружаются в конец (старшие адреса) ОЗУ.  Их
две:  собственно командный процессор (часть 3),  выполняющий  обработку
диалогjds[ команд и из командных файлов,  и (часть 4) загрузчик, загру-
жающий и выполняющий нерезидентные команды (т.е.  файлы с  расширениями
.COM или .EXE).  Загрузчик располагается в самом конце ОЗУ и вызsвается
операцией вызова и загрузки прогамм (Exec).
     Часть 3 COMMAND выдает приглашение (напр. A>), принимает команды с
клавиатуры (или из командного файла) и начинает их выполнение.  Для не-
резидентных  команд она формирует командную строку и выполняет операцию
Exec для загрузки и вызова соответствующей программы.

     7. Внешние команды

     Последнюю часть операционной системы ДОС составляют внешние коман-
ды.  Они называются внешними, поскольку они не включены в состав ДОС, и
не являются резидентными в памяти IBM/PC. Вместо этого, внешние команды
хранятся в программных файлах на дискетах.
     Как все программные файлы,  все внешние команды  имеют  расширение
имени файла ".COM" или ".EXE",  что указывает,  в каком из форматов они
оформлены.  Мы рассмотрим эти форматы, когда будем рассматривать струк-
туру дискет и файлов в следующей главе.
     Примерами внешних команд могут служить DISKCOPY,  COMP,  FORMAT, а
такие программы как EDLIN,  BASIC или BASICA тоже в определенном смысле
являются внешними командами,  хотя их лучше все  же  считать  языковыми
процессорами, такими как макроассемблер или Паскаль.
     Внешние команды не отличаются от других программных файлов,  кото-
рые Вы сами разрабатываете или покупаете.  С одной точки зрения внешние
команды действительно являются частью  операционной  системы,  особенно
те, без которых операционной системой нельзя воспользоваться, такие как
FORMAT. Однако, с другой точки зрения, внешние команды - это всего лишь
вспомогательные программы,  утилиты, которые полезны, но которые не яв-
ляются операционной системой.  Разница между  внешней  командой  ДОС  и
обычной  программой  заключается просто в Вашем отношении к ней - как к
части ДОС или как к чему-нибудь малосущественному.


                8. Инициализация DOS

     При запуске  системы (либо операцией перезагрузки системы ),  либо
при включении питания с системной дискетой в устройстве A:),  блок  на-
чальной  загрузки считывается в память и получает управление.  Он прос-
матривает  каталог,  чтобы  убедиться,  что  первые  два   файла   суть
IBMBIO.COM и IBMDOS.COM (в указанном порядке).  Если эти файлы не обна-
ружены, на экран выдается сообщение об ошибке, иначе оба файла считыва-
ются в оперативную память. (IBMBIO.COM должен быть первым файлом в кор-
невом каталоге и располагаться на последовательных секторах).
     Подпрограмма инициализации в IBMBIO.COM определяет состояние обру-
дования,  инициализирует дисковую систему  и  подключенные  устройства,
загружает драйверы устройств,  и устанавливает значения младших вектров
прерываний.  Затем она выполняет настройку адресов в IBMDOS.COM и пере-
дает управление на первый байт DOS.
     Так же как и в IBMBIO.COM,  первый байт DOS  содержит  переход  на
подпрограмму инициализации,  которая после выполнения перекрывается об-
ластью данных командного процессора. DOS инициализирует свои внутренние

                                     - 7 -
рабочие  таблицы,  инициализирует  вектора прерываний 20-27 и формирует
Префикс Программного Сегмента (См. Гл. 6) для COMMAND.COM в самом млад-
шем доступном сегменте; затем она возвращается в IBMBIO.COM.
     Последнее инициализационное действие IBMBIO.COM заключается в заг-
рузке COMMAND.COM по адресу, установленному подпрограммой инициализации
DOS. Затем IBMBIO.COM передает управление на первый байт COMMAND.
[ Назад | Оглавление | Далее ]










helloworld.ru © 2001-2018
Все права защищены
Rambler's Top100 TopList