Od CP/M do DOS

Od CP/M do DOS
11/3/2005
Początki CP/M
!
Od CP/M do DOS
Początki czyli CP/M
Narodziny DOS
Struktura DOS
Ładowanie systemu
Zdecydowanym standardem światowym wśród
komputerów 8_bitowych był i jest system operacyjny
CP/M (Control Program for Microprocessors)
opracowany w 1973 przez firmę Intel.
!
!
Może on współpracować z pamięcią RAM do 16kB!!!
Łatwy do zaadaptowania dla wielu typów i
konfiguracji mikrokomputerów dzięki modułowi BIOS
(Basic Input/Output System). Składa się z 3 grup
programów:
!
!
!
startu i wznowienia działania (restartu) systemu,
transmisji pojedynczego znaku,
wejścia i wyjścia dyskowego.
2/12
Miłe złego początki…
Wzorzec DOS’u
!
CCP (Console Command Processing) zapewnia
łączność operatora z systemem operacyjnym.
Umożliwia on czytanie, interpretację i wykonywanie
dyrektyw systemu oraz ładowanie i wykonywanie
programów użytkowych.
!
W systemie CP/M wyróżnia się dwa typy dyrektyw:
!
!
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
!
!
rezydentne, znajdujące się w rezydentnej części systemu
operacyjnego, wykonywane bez odwołania się do dysku,
nierezydentne, wykonywanie których wymaga odwołania
się do dyskietki.
Sterowanie plikami jest niezależne od fizycznych
urządzeń wejścia/wyjścia i jest zgrupowane w
BDOS (Basic Disc Operating System)
umożliwiającym zarządzanie zasobami dyskowymi
poprzez dynamiczne rozmieszczenie plików i
organizację dostępu do nich.
Pamięć operacyjna RAM podzielona jest na
następujące obszary
!
!
!
!
3/12
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
4/12
Projekt DOS’u
5/12
obszar podstawowego systemy wejścia/wyjścia BIOS,
obszar zajęty przez podstawowy system dyskowy BDOS,
obszar przetwarzania dyrektyw operatora CCP,
obszar TPA (Transient Program Area) dla programów.
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
Struktura DOS’u
!
CP/M stanowił wzorzec dla systemu DOS.
!
DOS został zaprojektowany do prostej i
podstawowej obsługi mikrokomputera z jednym
miejscem pracy, na którym w danej chwili pracuje
zawsze jeden program.
!
program ten jest przyporządkowany jednemu
użytkownikowi (single user), który
!
przetwarza zawsze jedno zadanie (single task).
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
(C)2005 R. Robert "RoG@j" Gajewski
!
6/12
DOS nieco rozrzutnie udostępnia całe zasoby
mikrokomputera jednemu użytkownikowi, ale dzięki
temu ma prosta i nieskomplikowaną budowę.
!
Do wprowadzania poleceń służy prosty system obsługi
(shell).
!
Niektórzy twierdzą, że DOS nie jest „prawdziwym”
systemem operacyjnym tylko systemem ładowania i
uruchamiania programów.
!
Według nich system operacyjny zaczyna się tam, gdzie
pojawia się „walka” procesów o zasoby.
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
1
Od CP/M do DOS
11/3/2005
Proces i środowisko
!
!
!
Środowisko DOS’u
Proces jest obiektem dynamicznym; składa się z:
!
programu, określającego ciąg wykonywanych instrukcji
!
otoczenia, zbioru obiektów (zasobów) dostępnych dla
procesu zarówno fizycznie (PAO) jak i logicznie (pliki,
urządzenia).
!
!
Środowisko to część otoczenia, zbiór symboli i
przypisanych im tekstów, którymi są najczęściej
nazwy plików i katalogów.
W systemie DOS w każdej chwili aktywny jest
dokładnie tylko jeden proces zabiegający o czas i
zasoby procesora.
7/12
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
!
!
!
!
!
!
!
BIOS, czyli Basic Input Output System jest to
podstawowy system komunikacji i obsługi wejść i
wyjść.
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
!
!
!
!
!
11/12
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.
10/12
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
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.
!
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:
!
Ładowanie
!
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
!
BIOS,
rekord ładujący,
system właściwy,
procesor poleceń (polecenia wewnętrzne i zewnętrzne)
9/12
Siłą DOS’u jest olbrzymia ilość oprogramowania.
POST
W publikacjach firmy Microsoft i IBM można znaleźć
podział systemu operacyjnego MS DOS na
następujące części:
!
Istniejące rozwiązania tego problemu to sprzętowe bądź
programowe emulatory symulujące architekturę i
środowisko IBM PC.
8/12
Części składowe DOS
!
DOS musi pracować na sprzęcie wyposażonym w
procesor Intela 80*86 o podobnej do wzorcowej
architekturze.
!
!
!
!
Nazywany jest on często bootstrap loader lub boot.
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
(C)2005 R. Robert "RoG@j" Gajewski
12/12
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.
©2005 R. Robert ‘RoG@j’ Gajewski
2