Що таке операційна система
Операційна система - це програма, яка завантажується при включенні комп'ютера. Вона робить діалог з користувачем, здійснює керування комп'ютером, його ресурсами (оперативною пам'яттю, місцем на дисках і т. д.), запускає інші (прикладні) програми на виконання. Операційна система забезпечує користувачу і прикладним програмам зручний спосіб спілкування (інтерфейс) із пристроями комп'ютера.
Основна причина необхідності операційної системи полягає в тому, що елементарні операції для роботи з пристроями комп'ютера і керування ресурсами комп'ютера - це операції дуже низького рівня, тому дії, які необхідні користувачу і прикладним програмам, складаються з декількох сотень або тисяч таких елементарних операцій.
Наприклад, накопичувач на магнітних дисках "розуміє" тільки такі елементарні операції, як включити / виключити двигун дисковода, встановити читають головки на певний циліндр, вибрати певну читає голівку, прочитати інформацію з доріжки диска в комп'ютер і т. д. І навіть для виконання такого нескладного дії, як копіювання файлу з однієї дискети на іншу (файл - це пойменований набір інформації на диску або іншому машинному носії), необхідно виконати тисячі операцій по запуску команд дисководів, перевірки їх виконання, пошуку та обробці інформації в таблицях розміщення файлів на дисках і т. д. Завдання ще ускладнюється таким:
• є близько десятка форматів дискет, і операційна система повинна вміти працювати з усіма цими форматами. Для користувача робота з дискетами різного формату повинна здійснюватися абсолютно однаково;
• файл на дискетах займає певні ділянки, причому користувач не повинен нічого знати про те, які саме. Всі функції з обслуговування таблиці розміщення файлів, пошуку інформації в них. виділення місця для файлів на дискетах виконуються операційною системою, і користувач може нічого не знати про них;
• під час роботи програми копіювання може виникати кілька десятків різних особливих ситуацій, наприклад збій при читанні або запису інформації, неготовність дисководів до читання або запису, відсутність місця на дискеті для копируемого файлу і т. д. Для всіх цих ситуацій необхідно передбачити відповідні повідомлення та коригувальні дії.
Операційна система приховує від користувача ці складні і непотрібні подробиці і надає йому зручний інтерфейс для роботи, Вона виконує також різні допоміжні дії, наприклад копіювання або друк файлів. Операційна система здійснює завантаження в оперативну пам'ять всіх програм, передає їм керування на початку їх роботи, виконує різні дії за запитом виконуваних програм і звільняє займану програмами оперативну пам'ять при їх завершення.
Як правило, персональний комп'ютер IBM PC працює під управлінням операційної системи MS DOS фірми Microsoft Corp. або її варіанту PC DOS, розповсюджуваного фірмою IBM, або ж під управлінням сумісних MS DOS операційної системи DR DOS фірми Digital Research (нині підрозділ фірми Novell) або PC DOS фірми IBM. Далі будуть описуватися ці три операційні системи, причому вони будуть позначатися загальним словом DOS.
Основні складові частини DOS
Операційна система DOS складається з наступних частин.
Базова система введення-виведення (BIOS), що знаходиться і постійної пам'яті (постійному запам'ятовуючому пристрої, ПЗУ) комп'ютера. Ця частина операційної системи є "убудованої" у комп'ютер. Її призначення полягає у виконанні найбільш простих і універсальних послуг операційної системи, пов'язаних зі здійсненням уведення-висновку. Базова система введення-висновку містить також тест функціонування комп'ютера, що перевіряє роботу пам'яті і пристроїв комп'ютера при включенні його електроживлення. Крім того, базова система введення-висновку містить програму виклику завантажника операційної системи.
Завантажувач операційної системи - це дуже коротка програма, що знаходиться в першому секторі кожної дискети з операційною системою DOS. Функція цієї програми полягає в зчитуванні в пам'ять ще двох модулів операційної системи, що і завершують процес завантаження DOS-
На жорсткому диску (вінчестері) завантажник операційної системи складається з двох частин. Це пов'язано з тим, що жорсткий диск може бути розбитий на кілька розділів (логічних дисків). Перша частина завантажника знаходиться в першому секторі твердого диска, вона вибирає.
з якого з розділів твердого диска варто продовжити завантаження. Друга частина завантажувача знаходиться в першому секторі цього розділу, вона зчитує в пам'ять модулі DOS н передає їм керування.
Дискові файли IO.SYS і MSDOS.SYS (вони можуть називатися й по-іншому, наприклад IBMBIO.COM н IBMDOS.COM для PC DOS, DRBIOS.SYS і DRDOS.SYS для DR DOS, - назви міняються залежно від версії операційної системи ). Вони завантажуються в пам'ять завантажувача операційної системи і залишаються в пам'яті комп'ютера постійно. Файл IO.SYS є доповнення до базової системи введення-висновку в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реалізує основні високорівневі послуги DOS.
Командний процесор DOS обробляє команди, що вводяться користувачем. Командний процесор знаходиться в дисковому файлі COMMAND.COM на диску, з якого завантажується операційна система. Деякі команди користувача, наприклад Type, Dir чи Copy, командний процесор виконує сам. Такі команди називаються внутрішніми. Для виконання інших (зовнішніх) команд користувача командний процесор шукає на дисках програму з відповідним ім'ям і якщо знаходить її, то завантажує в пам'ять і передає їй управління. По закінченні роботи програми командний процесор видаляє програму з пам'яті і виводить повідомлення про готовність до виконання команд (запрошення DOS).
Зовнішні kowhw DOS - це програми, що поставляються разом з операційною системою у вигляді окремих файлів. Ці програми виконують дії обслуговуючого характеру, наприклад форматування дискет, перевірку дисків і т.д.
Драйвери пристроїв - це спеціальні програми, які доповнюють систему введення-виведення DOS і забезпечують обслуговування нових чи нестандартне використання наявних пристроїв. Наприклад, за допомогою драйверів можлива робота з «електронним диском». тобто частиною пам'яті комп'ютера, з якою можна працювати так само, як з диском. Драйвери завантажуються в пам'ять комп'ютера при завантаженні операційної системи, їхні імена вказуються в спеціальному файлі CONFIG.SYS. Така схема полегшує додавання нових пристроїв і дозволяє робити це, не торкаючись системні файли DOS.
Початкова завантаження DOS
Початкова завантаження DOS виконується автоматично в наступних випадках:
• при включенні електроживлення комп'ютера;
• при натисканні на клавішу «Reset» на корпусі комп'ютера (така клавіша є не у всіх моделей комп'ютерів);
• при одночасному натисканні клавіш [Ctrl], [A1t] і [Del] на клавіатурі.
Для виконання початкового завантаження DOS необхідно, щоб на дисководі А для гнучких дисків (першого дисковода для дискет, приєднаного до комп'ютера) була встановлена дискета із записаною операційною системою DOS або щоб комп'ютер мав жорсткий диск (вінчестер) із записаною на ньому операційною системою DOS. Як правило, на жорсткі диски операційна система DOS записується фірмою-постачальником комп'ютерів.
На початку завантаження працюють програми перевірки обладнання, що знаходяться в постійній пам'яті комп'ютера. Якщо вони знаходять помилку, то виводять код помилки на екран. Якщо помилка не критична (тобто що дає можливість продовження роботи), то користувачеві надається можливість продовжити процес завантаження, натиснувши клавішу [F1] на клавіатурі. Якщо ж несправність критична, то процес завантаження припиняється. При серйозні помилки про виниклу ситуацію і про виданий коді помилки слід повідомити фахівцям з технічного обслуговування комп'ютерів.
Зауваження. На більшості комп'ютерів перед тестуванням обладнання на екран виводиться повідомлення про комбінацію клавіш, яку треба натиснути для входу в програму конфігурації комп'ютера (наприклад; Hit , If you want to run SETUP). При її натисканні Ви потрапляєте в екран програми конфігурування, в якому можете задати поточні дату н час, типи дисководів для дискет і жорсткого диска, інші параметри комп'ютера. Вхід в програму конфігурації може бути захищений паролем.
Після закінчення роботи програм тестування обладнання програма початкового завантаження намагається прочитати з дискети, встановленої на дисководі А, програму завантажувач операційної системи. Якщо на дисководі А немає дискети, то завантаження операційної системи проводитиметься з жорсткого диска (вінчестера). Якщо на дисководі А знаходиться не дискета з операційною системою, а будь-яка інша дискета, то буде видане повідомлення про помилку:
Non-system disk or disk error
Replace and strike any key when ready
(Несистемний диск чи помилка на диску.
Замініть диск і натисніть будь-яку клавішу)
Слід поставити на дисковод А дискету з операційною системою, якщо Ви хочете завантажити комп'ютер з дискети, або відкрити дверцята дисководу або вийняти дискету з дисководу, якщо Ви хочете запустити комп'ютер з жорсткого диска (вінчестера). Після цього слід натиснути будь-яку буквено-цифрову клавішу, [Пробіл] або [Enter] для продовження процесу завантаження.
Після того як з диска, з якого завантажується операційна система (тобто дискети або вінчестера), прочитана програма-завантажувач операційної системи, ця програма зчитує в пам'ять комп'ютера модулі операційної системи (для MS DOS - файли IO.SYS і MSDOS.SYS ) і передає їм керування.
Далі з того ж диску читається файл конфігурації системи CONFIG.SYS та відповідно до вказівок, що містяться в цьому файлі, завантажуються драйвери пристроїв і встановлюються параметри операційної системи. Якщо файл CONFIG.SYS відсутня, всі параметри встановлюються за замовчуванням.
Після цього з диска, з якого завантажується операційна система, читається командний процесор (файл COMMAND.COM) і йому передається управління. Командний процесор виконує командний файл AUTOEXEC.BAT, якщо цей файл є в кореневому каталозі диска, з якого завантажується. операційна система. У файлі AUTOEXEC.BAT вказують команди і програми, які виконуються при кожному запуску комп'ютера.
Якщо файл AUTOEXEC.BAT не знайдений в кореневому каталозі диска, з якого завантажується операційна система, то DOS запитує у користувача поточну дату і час.
Після виконання файлу AUTOEXEC.BAT процес завантаження операційної системи закінчується. DOS видає запрошення, що показує, що вона готова до прийому команд.
Повідомлення, які видаються при початковому завантаженні DOS, залежать від моделі комп'ютера, версії операційної системи та вмісту файлів CONFIG.SYS та AUTOEXEC.BAT.
Зауваження.
1. В операційній системі MS DOS, починаючи з версії 6.0. Ви можете встановити режим, в якому DOS буде запитувати про необхідність виконання кожної команди файлу CONFIG.SYS та запуску файлу AUTOEXEC.BAT (у версії 6.2 MS DOS - також і виконання кожної команди файлу AUTOEXHC.BAT). Для цього відразу після появи повідомлення "Starting MS-DOS» треба натиснути клавішу [F8]. DOS буде виводити команди на екран і Ви повинні будете для кожної команди натиснути [Y], щоб її виконати, або [N], щоб її пропустити. Можна також натиснути [Esc], щоб виконати всі подальші команди без запитів, або [F5], щоб скасувати виконання даної команди і всіх подальших команд.
2. Якщо при появі повідомлення «Starting MS-DOS» натиснути клавішу [F5], то виконання файлів CONFIG.SYS та AUTOEXEC.BAT буде повністю пропущено.
3. Зазначені в зауваженнях 1 і 2 можливості дуже корисні, якщо через якийсь помилки звичайне виконання CONFIG.SYS та AUTOEXEC.BAT призводить до «зависання» комп'ютера.
4. У MS DOS, починаючи з версії про, перед виконанням файлу CONFIG.SYS автоматично завантажується драйвер DBLSPACE.BIN, що забезпечує доступ до компрессированном програмою DoubleSpace дисків (якщо він є в кореневому каталозі диска, з якого відбувається завантаження DOS). Ви можете скасувати завантаження цього драйвера, натиснувши [Ctrl] [F8] (при цьому також буде включений режим покрокового виконання CONFIG.SYS та AUTOEXEC.BAT) або [Ctrl] [F5] (при цьому виконання CONFIG.SYS та AUTOEXEC.BAT буде повністю пропущено).
5. Якщо зазначені в зауваженнях 1, 2 і 4 можливості небажані (наприклад, з міркувань таємності), треба вставити в файл CONFIG.SYS рядок SWITCHES = / F / N, а в файл DBLSPACE.INI, розташований в кореневому каталозі завантажувального диска) - рядок SWITCHЕS = / N (останнє треба робити, якщо Ви використовуєте програму DoubleSpace). Більше того, для більшої безпеки Ви можете виключити і можливість перервати виконання файлу AUTOEXEC.BAT натисканням комбінації клавіш [Ctrl] [Break]. Для цього треба в початок файлу AUTOEXEC.BAT вставити команду СTTY NUL, а в кінець - команду СTTI СОN. Якщо Ви ще і відмініть можливість завантаження з дискети (багато типів BIOS дозволяють робити це за допомогою програми конфігурування, запускається при початковому завантаженні комп'ютера при натисканні певної клавіші або комбінації клавіш), а також захистіть паролем вхід в програму конфігурації, то повністю виключите можливість зміни процесу початкового завантаження.
Версії DOS
Перша версія операційної системи для комп'ютера IBM PC - MS DOS 1.0 була створена фірмою Microsoft в 1981 р. Надалі в міру удосконалювання комп'ютерів IBM PC випускалася і нові версії DOS, що враховують нові можливості комп'ютерів і надають додаткові зручності користувачу.
Б 1987 р. фірма Microsoft розробила версію 3.3 (3.30) операційної системи MS DOS, яка стала фактичним стандартом на наступні 3-4 року. Ця версія дуже компактна і має достатній набір можливостей, так що «на стандартний IBM PC AT» і тепер її експлуатація цілком доцільна. Але на більш могутніх комп'ютерах з декількома мегабайтами оперативної пам'яті бажано використовувати версії 5.0 або 6.0 операційної системи MS DOS. Ці версії мають засоби для ефективного використання оперативної пам'яті понад 640 Кбайт, дозволяють працювати з логічними дисками, великий 32 Мбайт, переносити DOS і драйвери пристроїв у розширену пам'ять, звільняючи місце в звичайній пам'яті для прикладних програм, і т.д. Версія 6.0 MS DOS включає засоби стиснення інформації на дисках (DoubleSpace), програми створення резервних копій, антивірусну програму й інші дрібні удосконалення. Однак у цій версії програми стиску інформації не завжди працювали коректно, що приводило до втрат даних у деяких користувачів. Для усунення цих проблем і інших помилок фірма Microsoft випустила версію MS DOS 6,20. Ця версія працює стійкіше, надійніше і швидше, ніж MS DOS 6.0 і включає ряд невеликих удосконалень. Однак судове рішення з приводу порушення в MS DOS патентів фірми Stack Electronics змусило Microsoft випустити спочатку версію MS DOS 6.21, в якій була вилучена що порушила патент програма динамічного стиснення дисків DoubleSpace, а потім MS DOS 6.22 з «підправленої» версією DoubleSpace, що не порушує патент. На мою думку з цих версій лучний - 6.20.
Багато користувачів застосовують операційну систему DR DOS версії 6.0 або 7.0 фірми Digital Research (в даний час - це підрозділ фірми Novell), або PC DOS фірми IBM. Ці версії DОS забезпечують кілька великі зручності, ніж MS DOS, проте не але все з нею сумісні. Так, засоби стиснення інформації на дисках, що використовуються в них, не сумісні один з одним
Версії DOS до 3.3 зараз вже практично не використовуються.