Разметка системной области диска

Тема: «Microsoft Disk Operating System дисковая операционная система фирмы Microsoft»

План:

1. Характеристика операционной системы MS DOS.
2. Состав ядра, основные модули ОС MS DOS
3. Способы загрузки ОС MS DOS.
4. Разметка системной области диска.

Первый представитель этого семейства, система MS DOS (Microsoft Disk Operating System) была выпущена в 1981 году в связи с появлением первых IBM PC. Её вариант – PC DOS фирмы IBM PC, совместимые с ней - DR DOS фирмы Digital Research (ныне подразделения фирмы Novell)

ОС MS DOS - однозадачная, однопроцессорная, 16-ти разрядная, локальная, имеет командный интерфейс. Особенности: модульность структуры, упрощающая перенос системы на другие типы ЭВМ; небольшой объём доступной ОЗУ - 640 КБ.

 Недостатком ОС семейства DOS является отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам ПК и ОС. Широкое распространение получила ОС MS DOS 6.22

Составные модули MS DOS

v BIOS – Basic Input Output System –базовая система ввода-вывода. Эта часть находится в ПЗУ, на нижнем уровне управляет работой всех устройств, выдаёт команды, следит за ошибками.

Назначение: тестирование аппаратных средств; вызов блока начальной загрузки и передача ему управления, обслуживание аппаратных прерываний (нижний уровень). Это аппаратный модуль, но любая ОС использует BIOS, как один из ключевых компонентов системы.

v BOOT RECORD –блок начальной загрузки. Находится на нулевой дорожке в первом секторе системного диска. Занимает 512Б, заносится на диск при разметке.

 Назначение: проверка наличия на диске основных модулей ОС, которые составляют дистрибутив ОС MS DOS, загрузка их в ОЗУ ПК и передача им управления либо вывод сообщении об ошибке, в случае их отсутствия.

v IO.SYS – модуль расширения (дополнения) BIOS, является интерфейсом между BIOS и ОС. Используется ОС для взаимодействия с аппаратурой и BIOS. Находится на первой дорожке системного диска.

Назначение: настройка прерываний и других параметров ОС с конкретным ПК, подключение драйверов нестандартных устройств и нестандартного командного процессора, запуск модуля обработки прерываний MS DOS. SYS и завершение загрузки ОС путём запуска командного процессора COMMAND.COM

При конфигурировании вычислительной среды и необходимости подключения драйверов дополнительных нестандартных внешних устройств, модуль IO.SYS использует файл CONFIG.SYS.

v MS DOS. SYS – модуль обработки прерываний (основной модуль ОС). Образует верхний уровень ОС, с которым взаимодействует большинство прикладных программ. Находится на второй дорожке системного диска.

Назначение: обработка логических и программных прерываний (верхнего уровня), обеспечивающих работу файловой системы и устройств ввода/вывода (клавиатура, диск), обслуживание прикладных программ и обработка ошибок. 

v COMMAND.COM – командный процессор или интерпретатор команд MS DOS. Находится на системном диске, при загрузке распадается на две части: резидентную(постоянно находится в ОЗУ) и транзитную(при выполнении прикладных программ может быть уничтожена, что делается в целях экономии памяти).

Назначение: приём и анализ команд, введённых с клавиатуры или полученных при выполнении командных файлов, использование встроенных команд ОС, загрузка и исполнение внешних команд и прикладных программ, исполнение файла автозапуска AUTOEXEC.BAT для начальной настройки ОС при её запуске.

Все 5 модулей являются обязательными и составляют ядро ОС MS DOS. В состав ОС также входят:

1. Утилиты– внешние команды, представляют собой программы, входящие в стандартный комплект ОС в виде отдельных загрузочных файлов и выполняющие сервисные функции. Находятся обычно на системном диске.
2. Драйверы – специальные программы, дополняющие ОС MS DOS и обеспечивающие обслуживание новых устройств. Загружаются в ОЗУ при загрузке ОС, их имена прописываются в специальном файле CONFIG.SYS в строках, начинающихся фразой:

DEVICE=…….. , что облегчает добавление новых устройств, не затрагивая системных файлов MS DOS.

Таким образом, ядро MS DOS составляют модули BOOT RECORD, IO.SYS, MSDOS.SYS, COMMAND.COM     , которые занимают в ОЗУ около 60 КБ.

Способы загрузки ОС

Начальная загрузка MS DOS автоматически выполняется в трёх случаях:

Ø При включении ПК

Ø При нажатии кнопки « RESET» на системном блоке (холодный перегруз)

Ø При одновременном нажатии клавиш ALT+CTRL+DEL (тёплый перегруз)

Загрузка всегда производится либо с диска А, либо с диск С. В случае отсутствия ОС на дисках, на экране появляется сообщение:

«NON SYSTEM DISK OR DISK ERROR

REPLACE AND PRESS ANY KEY WHEN READY»

Несистемный диск или ошибка

замените и нажмите любую клавишу

Последовательность действия при загрузке ОС

Ø Тестирование аппаратуры (модуль BIOS, при теплом перегрузе эта часть опускается);

Ø Выполнение начальной загрузки (модуль BOOT RECORD);

Ø Последовательное считывание в память и выполнение модулей IO.SYS и

MSDOS.SYS

Ø Загрузка резидентной части DOS

Ø Модуль IO.SYS анализирует содержимое файла CONFIG.SYS (если таковой существует), чтобы загрузить перечисленные в нём драйверы и установить заданные параметры ОС. Если CONFIG.SYS отсутствует, то организуется стандартная конфигурация ОС

Ø Модуль MS DOS.SYS устанавливает таблицу прерываний, связывая номера прерываний с адресами программ, которые их обслуживают - их драйверами;

Ø IO.SYS загружает файл командного процессора COMMAND.COM, который состоит из трёх частей:

· Резидентная, обрабатывает прерывания INT 21Н, 22Н, 23Н, 24Н и управляет загрузкой

· Транзитная, обрабатывает ошибки MS DOS, выдавая пользователю запрос о действиях при обнаружении ошибок.

· Инициализирующая, определяет адрес, по которому будет загружаться пользовательская программа и инициализирует выполнение файла autoexec.bat (это командный файл, производящий настройки ОС, если его нет, то ОС запрашивает дату и время, после этого на экране стандартное приглашение ОС к вводу команд).

Стандартное приглашение содержит только имя текущего накопителя и имеет вид 

С:\> или A:\>

Часто перед тестированием на экране сообщение, какие клавиши нужно нажать, чтобы войти в программу конфигурирования системы:

Hit (Del), If you want to run SETUP

Вход в эту программу часто защищен паролем.

В ОС MS DOS, начиная с версии 6.0, можно войти в режим, при котором DOS спрашивает о необходимости выполнения команд файла CONFIG.SYS и запуске

AUTOEXEC.BAT. Для этого после сообщения

«STARTING MS DOS»,

 нажав клавишу F8, обеспечим пошаговое выполнение файла CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT, а если нажать в это время клавишу F5, то эти файлы не будут выполняться вообще. Иногда это нужно для отладки файлов CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT

Разметка системной области диска

Файлы ОС строго определённым образом размещаются на диске, поэтому для них готовятся специальные системные диски. При форматировании диска производятся следующие действия:

Ø разбиение дорожек диска на сектора

Ø проверка всех секторов на возможность записи и считывания информации

Ø формирование на диске системной области, в том числе создание корневого каталога

Первые 12 секторов (кластеров) с 0 по 11 содержат управляющие блоки MS DOS. Эти блоки образуют системную область, там записывается ключевая информация о диске. Системная область состоит из 3-х частей:

Ø

0	BOOT RECORD
1	FAT
2	FAT
3	КОПИЯ FAT
4	КОПИЯ FAT
5	ROOT DIRECTORY
6	СИСТЕМНАЯ ОБЛАСТЬ  ROOT DIRECTORY
..	…………………….
10	…………………….
11	ROOT DIRECTORY
12	IO.SYS
ОБЛАСТЬ ДАННЫХ

Ø Таблицы размещения файлов FAT – File Allocation Table

Ø Корневого каталога - Root Directory

За системной областью следует область данных.

BOOT RECORD – программа загрузчик.

 FAT – это карта дискового пространства, распределённого под файлы, в которой описывается состояние каждого кластера.

 Кластер – это минимальная единица дисковой памяти, выделенная файлу, занимает 1 или несколько смежных секторов в области данных. Кластеры, принадлежащие одному файлу, связываются в FAT цепочку.

 ROOT – корневой каталог, содержит сведения о всех файлах и каталогах (имя, размер, дата и т.д.).

 Контрольные вопросы:

1. Характеристика ОС MS DOS.

2. Назначение основных пяти модулей ОС MS DOS.

3. Особенности загрузки ОС MS DOS.

4. Структура системной области диска.