O historycznym systemie DOS System operacyjny System i

Transkrypt

O historycznym systemie DOS System operacyjny System i
System operacyjny
System operacyjny jest podstawowym
pomostem między użytkownikiem komputera a
językiem wewnętrznym maszyny, czyli innymi
słowy samym komputerem.
System operacyjny jest niczym innym jak
programem napisanym w języku
wewnętrznym lub innym zbliżonym do niego
języku programowania.
O historycznym systemie DOS
R. Robert Gajewski
omklnx.il.pw.edu.pl/~rgajewski
www.il.pw.edu.pl/~rg
[email protected]
2•03
System i komputer
Pierwsze systemy
Zasadnicza rola systemu operacyjnego polega
przede wszystkim na:
!
!
!
Pierwsze systemy operacyjne powstały w końcu
lat czterdziestych dla pierwszej generacji
komputerów.
Były to proste programy umożliwiające
wykonywanie podstawowych operacji
wejścia/wyjścia takich jak:
sterowaniu pracą komputera,
sterowaniu urządzeniami peryferyjnymi,
obsłudze zbiorów dyskowych.
Z tak określonych zadań systemu operacyjnego
bierze się popularne powiedzenie:
!
!
komputer pracuje pod nadzorem systemu
operacyjnego.
3•03
© 2004, R. Robert Gajewski
!
!
!
5•03
© 2004, R. Robert Gajewski
Systemy wielo...
W latach pięćdziesiątych większość komputerów
pracowała w systemie wsadowym.
System operacyjny był wówczas
odpowiedzialny za:
!
odczytywanie kodów z papierowej taśmy
perforowanej,
zapisywanie ich w odpowiednich komórkach pamięci.
4•03
Systemy wsadowe
!
© 2004, R. Robert Gajewski
Początek lat 60’tych to pierwsze systemy
operacyjne z podziałem czasu.
Ich działanie polega na możliwości wykonania
przez komputer kilku programów jednocześnie
przez przełączanie procesora z programu na
program.
Systemy te były:
zbieranie wszystkich programów wprowadzanych
przez użytkowników
kierowanie ich w odpowiedniej kolejności do
wykonania,
obsługę zewnętrznych pamięci masowych,
podział pamięci operacyjnej między poszczególne
programy,
obsługę pozostałych urządzeń wejścia/wyjścia.
© 2004, R. Robert Gajewski
!
!
6•03
wielozadaniowe (multitasking),
wielodostępne (multiuser).
© 2004, R. Robert Gajewski
Systemy podzielone
Plikologia
W systemie DOS (Disc Operating System)
informacja (zbiory informacji) przechowywana
jest w postaci plików zapisywanych na dyskach.
Plik to ciąg bajtów pozbawiony struktury o
określonej długości.
Każdy plik musi mieć swoją nazwę.
Nazwą właściwą jest dowolny ciąg co
najwyżej ośmiu znaków (w systemie DOS):
Z chwilą narodzin mini- i mikrokomputerów
pojawiła się tendencja do dzielenia systemu na
dwie części:
!
!
jądro systemu niezbędne do prawidłowej pracy
komputera, które zawsze musi się znajdować w
pamięci operacyjnej, zwane także częścią
rezydentną,
programy użytkowe, które są niezbędne tylko do
pewnych sporadycznie wykonywanych operacji.
Wiele mikrokomputerów ma całe jądro lub
system umieszczony w pamięci ROM.
!
!
!
7•03
© 2004, R. Robert Gajewski
8•03
Nazwy plików
© 2004, R. Robert Gajewski
Identyfikacja dysków
Dla rozróżnienia postaci informacji do nazwy
pliku dołącza się rozszerzenie zwane także
typem pliku, które jest ciągiem co najwyżej
trzech znaków.
Połączenie nazwy i rozszerzenia to nazwa
rozszerzona.
Pliki o rozszerzeniach .com, .exe, .bat określane
są mianem plików wykonywalnych
(executable files).
9•03
nierozróżnialnych małych bądź dużych liter,
dziesięciu cyfr,
znaków specjalnych (zaleca się używać jedynie - i _.
© 2004, R. Robert Gajewski
W pierwszych wersjach DOS układ plików miał
płaską budowę jednopoziomową. W tak
zdefiniowanej strukturze aby w pełni
zidentyfikować plik należało jedynie podać:
!
!
identyfikator dysku, na którym był on zapisany,
jego rozszerzoną nazwę.
Identyfikator dysku składa się z pojedynczej
litery po której następuje dwukropek. W każdej
chwili jeden z dysków jest dyskiem bieżącym.
W pierwszych wersjach systemu DOS każdy
dysk miał tylko jeden katalog w którym były
zapisywane podstawowe informacje o pliku.
10•03
Wielopoziomowość
© 2004, R. Robert Gajewski
Drzewo katalogów
Jednopoziomowa struktura jest niewygodna w
przypadku dużej liczby plików.
Począwszy od systemu DOS 2.0 wprowadzono
wielopoziomowe katalogi.
Na każdym dysku może istnieć wiele katalogów
tworzących drzewo katalogów.
Tak zwanym korzeniem jest katalog główny
dysku , który nie ma żadnej nazwy - oznacza
się go symbolem \.
Pozostałe katalogi traktowane są jak pliki.
W każdej chwili pracy systemu operacyjnego
jeden z katalogów jest wyróżniony jako
katalog bieżący.
11•03
© 2004, R. Robert Gajewski
12•03
© 2004, R. Robert Gajewski
Ścieżka
Pełna nazwa pliku
Możemy także powiedzieć, że katalog główny
nazywa się \
Pełna specyfikacja pliku zwana czasami pełną
nazwa pliku składa się z:
Aby w pełni określić plik należy podać nazwę
katalogu w którym się on znajduje.
Służy do tego celu ścieżka składająca się z:
!
!
identyfikatora dysku,
listy katalogów leżących na gałęzi łączącej katalog
główny z danym katalogiem.
!
!
!
Kolejne nazwy katalogów na tej liście oddziela
się za pomocą znaku ukośnika \ zwanego
backslash.
Ponieważ katalog główny nie ma nazwy pełna
lista katalogów rozpoczyna się od ukośnika.
Nazwę grupy plików określają znaki grupowe:
*i?
W tworzonym wzorcu nazwy zwanym nazwą
szkieletową:
!
!
13•03
© 2004, R. Robert Gajewski
r*.*
a?.a?
© 2004, R. Robert Gajewski
Podstawowymi operacjami wykonywanymi
podczas przetwarzania plików są:
!
!
!
!
!
!
!
!
16•03
Jest to program zapisany w pamięci ROM i
dostarczony razem z komputerem przez
producenta.
Zawiera on w sobie procedury obsługi
standardowych urządzeń wejścia i wyjścia, jak
np. monitora.
Najważniejszymi częściami BIOS'u są dwie
procedury:
BIOS,
rekord ładujący,
system właściwy:
procesor poleceń:
" plik command.com,
" polecenia zewnętrzne.
!
!
BIOS, czyli Basic Input Output System jest to
podstawowy system komunikacji i obsługi wejść
i wyjść.
17•03
© 2004, R. Robert Gajewski
POST
" plik ibmbio.com
" plik ibmdos.com
!
tworzenie nowych katalogów,
kasowanie katalogów,
zmiana ich nazwy.
Wykonywanie tych wszystkich operacji
zapewniają odpowiednie polecenia systemu
operacyjnego.
W publikacjach firmy Microsoft i IBM można
znaleźć podział systemu operacyjnego MS DOS
na następujące części:
!
przeglądanie i edycja,
kasowanie,
kopiowanie i przemieszczanie,
zmiana nazwy.
W przypadku katalogów możliwe jest:
Części składowe DOS’u
!
© 2004, R. Robert Gajewski
Podstawowe operacje
„wszystkie” pliki
„wszystkie” pliki o rozszerzeniu exe
„wszystkie” pliki o rozszerzeniu
zaczynającym się na c
„wszystkie” pliki o nazwie na r
„wszystkie” pliki o dwuznakowej
nazwie na a i dwuznakowym
rozszerzeniu też na a
15•03
? oznacza, że pasuje do niego każdy pojedynczy
znak,
* zamieniana jest na dowolny ciąg znaków.
14•03
Nazwy szkieletowe
*.*
*.exe
*.c*
identyfikatora dysku,
ścieżki prowadzącej do katalogu macierzystego,
nazwy rozszerzonej pliku.
© 2004, R. Robert Gajewski
procedura POST,
procedura ładowania
POST oznacza Power On Self Test. Jest to
procedura testująca procesor centralny, pamięć
RAM, sterowniki monitora, klawiatury, stacji
miękkich dysków itp.
18•03
© 2004, R. Robert Gajewski
Ładowanie
19•03
Rekord ładujący
W następnej kolejności wykonywana jest
procedura startująca ładowanie.
Sterowanie przekazywane jest do rekordu
ładującego.
Umożliwia to wprowadzenie pamięci tej części
systemu operacyjnego, która czuwa nad
dalszym procesem jego wczytywania.
Rekord ładujący występuje prawie we
wszystkich komputerach wyposażonych w dyski
i zawiera on minimalna ilość kodu
programowego niezbędnego do wczytania i
wystartowania systemu operacyjnego.
Nazywany jest on często bootstrap loader lub
boot.
© 2004, R. Robert Gajewski
W systemie DOS rekord ładujący zajmuje
zawsze pierwszy sektor na dysku - sektor
pierwszy na ścieżce zerowej.
Za każdym razem po wystartowaniu komputera
procedura startująca znajdująca się w BIOS’ie
wczytuje pierwszy sektor z napędu A:, B: lub C:
Wielkość rekordu ładującego odpowiada
jednemu sektorowi na dysku (512 bajtów).
Ze względu na ograniczoną wielkość program
ładujący nie może być skomplikowany.
20•03
Jądro DOS’u
21•03
23•03
© 2004, R. Robert Gajewski
Procesor komend
Jądrem systemu operacyjnego są dwa pliki
programowe: ibmbio.com i ibmdos.com
ibmbio.com to program, który po wczytaniu
do pamięci operacyjnej częściowo przejmuje i
rozszerza funkcje BlOS'u, np. jeżeli chodzi o
sterowanie urządzeniami zewnętrznymi.
Procedury ibmbio.com są procedurami
niskiego poziomu.
ibmdos.com jest już programem wyższego
rzędu, który korzysta z pośrednictwa BIOS'u i
ibmbio.com.
Procedury ibmdos.com są pod względem
funkcjonalnym złożone i służą bezpośrednio
wielu programom DOS’u oraz programom
użytkowym.
Za komunikację z systemem DOS odpowiada
procesor komend.
Rozpoznaje on, czy przesłany przez
użytkownika tekst jest poleceniem DOS’u lub
nazwą programu.
Jeśli tak nie jest pojawi się tekst: Bad command
or file name.
Podczas pracy z systemem DOS mogą się
pojawić najróżniejsze komunikaty.
Przeczytanie komunikatu najczęściej wystarcza
do wyjaśnienia przyczyn jego pojawienia się.
Stosowanie poprawnej składni poleceń
eliminuje błędy, o których mówią komunikaty
pojawiające się na ekranie.
© 2004, R. Robert Gajewski
22•03
© 2004, R. Robert Gajewski
© 2004, R. Robert Gajewski
24•03
© 2004, R. Robert Gajewski