Арх_комп_Лекція 3-2023 1

1. ОПЕРАЦІЙНА СИСТЕМА MS DOS

Архітектура
комп’ютера
Лекція 3
ОПЕРАЦІЙНА
СИСТЕМА MS DOS

2.

План
1. Різновиди та складові операційних систем.
2. Призначення та функції BIOS.
3. Основні модулі системи MS DOS.
4. Системні файли та команди MS DOS.

3.

1. Різновиди та складові операційних систем
Операційна систе́ма (ОС) — це базовий комплекс
програмного забезпечення, що виконує управління апаратним
забезпеченням комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує
керування обчислювальним процесом і організовує взаємодію
з користувачем.
Операційна система звичайно складається з ядра операційної
системи та базового набору прикладного програмного
забезпечення.

4.

Функції операційної системи
Головні функції:
✓ Виконання на вимогу програм користувача тих елементарних
дій, які є спільними для більшості програмного забезпечення
і часто зустрічаються майже у всіх програмах (введення та
виведення даних, запуск і зупинка інших програм, виділення
та вивільнення додаткової пам'яті тощо).
✓ Стандартизований доступ до периферійних пристроїв
(пристрої введення-виведення).
✓ Завантаження програм у оперативну пам'ять та їх виконання.
✓ Керування оперативною пам'яттю (розподіл між процесами,
організація віртуальної пам'яті).
✓ Керування доступом до даних енергонезалежних носіїв
(твердий диск, оптичні диски тощо), організованим у тій чи
іншій файловій системі.
✓ Забезпечення користувацького інтерфейсу.
✓ Мережеві операції, підтримка стеку мережевих протоколів.

5.

Додаткові функції:
✓ Паралельне виконання задач (багатозадачність).
✓ Розподіл ресурсів обчислювальної системи між процесами.
✓ Організація надійних обчислень (неможливість впливу
процесу на перебіг інших), заснована на розмежуванні
доступу до ресурсів.
✓ Взаємодія між процесами: обмін даними, синхронізація.
✓ Захист самої системи, а також користувацьких даних і
програм від дій користувача або програм.
✓ Багатокористувацький режим роботи та розділення прав
доступу (автентифікація, авторизація).

6.

Поняття операційної системи пов'язане з такими поняттями, як:
✓ Файл - іменований впорядкований набір даних на пристрої
зберігання інформації; операційна система забезпечує
організацію файлів в файлові системи.
✓ Файлова система - набір файлів (можливо порожній),
організованих за наперед визначеними правилами.
Якщо організація файлів в файлову систему відбувається з
використанням каталогів, то така файлова система
називається ієрархічною.

7.

✓ Програма - файл, що містить набір інструкцій для виконання.
В якості виконавця інструкцій програми можуть виступати:
❖ центральний процесор - якщо програма містить машинний
код (звичайно отримують шляхом компіляції вихідного
тексту програми, написаного однією з компільованих мов);
❖ інтерпретатор - інша програма, яка забезпечує
розпізнавання і виконання інструкцій (в окремих випадках
інтерпретатор також називають віртуальною машиною).
✓ Задача - програма в процесі виконання (в термінології
операційних систем UNIX використовують термін "процес").
✓ Команда - ім'я, яке використовує користувач ОС або інша
програма для виконання вказаної програми (може збігатися з
іменем файлу з програмою) або поіменованої дії (вбудованої
команди).
✓ Командний інтерпретатор - середовище, яке забезпечує
інтерфейс з користувачем і виконання команд.

8.

Відносно свого призначення, операційні системи бувають:
✓ універсальні (для загального використання);
✓ спеціальні (для розв'язання спеціальних задач);
✓ спеціалізовані (виконуються на спеціальному обладнанні);
✓ однозадачні (в окремий момент часу можуть виконувати
лише одну задачу);
✓ багатозадачні (в окремий момент часу здатні виконувати
більше однієї задачі);
✓ однокористувацькі (в системі відсутні механізми обмеження
доступу до файлів та на використання ресурсів системи);
✓ багатокористувацькі (система впроваджує поняття "власник
файлу" та забезпечує механізми обмеження на використання
ресурсів системи (квоти)), всі багатокористувацькі операційні
системи також є багатозадачними;
✓ реального часу (система підтримує механізми виконання
задач реального часу).

9.

Відносно способу встановлення (інсталяції) операційної системи,
операційні системи бувають:
✓ вмонтовані (такі, що зберігаються в енергонезалежній пам'яті
обчислювальної машини або пристрою без можливості заміни в
процесі експлуатації обладнання);
✓ невмонтовані (такі, що інсталюються на один з пристроїв
зберігання інформації обчислювальної машини з можливістю
подальшої заміни в процесі експлуатації).
Відносно відповідності стандартам операційні системи бувають:
✓ стандартні (відповідають одному з загальноприйнятих
відкритих стандартів, найчастіше POSIX);
✓ нестандартні (в тому числі такі, що розробляються відповідно
до корпоративних стандартів).
Відносно ліцензії, можливостей розширення та можливостей
внесення змін до вихідного коду операційні системи бувають:
✓ вільні - з вільним програмним кодом (GNU, BSD, MIT)
✓ відкриті (англ. open source) - з відкритим програмним кодом;
✓ власницькі (англ. proprietary) - комерційні з закритим кодом.

10.

Складові ОС
До складу операційної системи входять:
✓ ядро операційної системи, що забезпечує розподіл та
управління ресурсами обчислювальної системи;
✓ базовий набір прикладного програмного забезпечення,
системні бібліотеки та програми обслуговування.
Ядро системи — це набір функцій, структур даних та окремих
програмних модулів, які завантажуються в пам'ять
комп'ютера при завантаженні операційної системи та
забезпечують три типи системних сервісів:
✓ управління введенням-виведенням інформації (підсистема
вводу-виводу ядра ОС);
✓ управління оперативною пам'яттю (підсистема управління
оперативною пам'яттю ядра ОС);
✓ управління процесами (підсистема управління процесами
ядра ОС).

11.

Кожна з цих підсистем представлена відповідними функціями
ядра системи.
Багатозадачні операційні системи також включають ще одну
обов'язкову складову - механізм підтримки багатозадачності.
Ця складова не надається в якості системного сервісу і тому
не може бути віднесена до жодної з підсистем.
Існує три основних механізми забезпечення багатозадачності
(планування задач):
1. Шляхом надання процесора окремій задачі на квант часу,
який визначається самою задачею (кооперативна
багатозадачність; останнім часом практично не
використовується або область використання значно
обмежена всередині процесів);
2. Шляхом надання процесора окремій задачі на квант часу,
який визначається обладнанням обчислювальної системи інтервальним таймером;
3. Виділення під окрему задачу окремого процесора в
багатопроцесорних системах.

12.

Вимоги до обладнання
Окрема операційна система зазвичай може виконуватись
на обмеженому переліку обладнання, яке забезпечує потрібні
їй механізми. Сучасні універсальні операційні системи
зазвичай вимагають апаратної підтримки наступних
механізмів:
✓ підтримка сторінкового поділу оперативної пам'яті з
можливістю апаратного захисту сторінок від модифікації
даних окремими задачами (процесами);
✓ підтримка захищеного режиму виконання процесора
(режиму ядра ОС), який передбачає можливість виконання
операцій процесора по управлінню обладнанням системи,
при цьому спроба виконати подібну операцію в прикладній
програмі блокується апаратно.
Можуть існувати й інші вимоги.

13.

Підсистеми ядра ОС
Інтерфейс ядра операційної системи
Функції ядра операційної системи можуть бути виконані
внаслідок виконання в прикладних програмах спеціальних
функцій - системних викликів. Призначення системного
виклику полягає в тому, що прикладні програми не можуть
самі визначити, за якими адресами знаходяться функції
ядра.
✓ Системний виклик в один з машинно-залежних способів
реалізує механізм отримання адрес функцій ядра та
передачу в ці функції необхідних параметрів системного
виклику, а також отримання результату системного виклику.
Найчастіше системні виклики забезпечуються через систему
переривань, завдяки чому адреса функції ядра не тільки
обраховується апаратно (в процесі обробки переривання),
але й забезпечується захист інформаційних ресурсів ядра.
✓ Системні виклики найчастіше мають синтаксис функції
мови програмування, на якій написано ядро ОС.

14.

Підсистема управління введенням-виведенням
Підсистема управління введенням-виведенням реалізує базові
механізми обміну даними між пристроями введення-виведення
та оперативною пам'яттю обчислювальної машини та забезпечує
організацію файлів у файлових системах.
Операція введення виконується як читання даних з зовнішнього
пристрою в оперативну пам'ять, операція виведення - як запис
даних з оперативної пам'яті на зовнішній пристрій.
При роботі з файлами система введення-виведення впроваджує
спеціальну абстракцію - потік введення-виведення, що дозволяє
програмам, які звертаються за сервісами введення-виведення,
використовувати одноманітний перелік функцій роботи з
файлами незалежно від типу пристрою, на якому знаходиться
файл, та типу файлової системи, яка містить цей файл.
Відмінності доступу до різних пристроїв та файлових систем
забезпечуються додатковими програмними модулями драйверами пристроїв та файлових систем.

15.

Підсистема управління оперативною пам'яттю
Будь яка програма може виконуватись лише тоді, коли вона
завантажена в оперативну пам'ять, так само, будь-які дані з
файлів можуть оброблятись лише тоді, коли вони завантажені в
оперативну пам'ять. Завантаження програми та даних в
оперативну пам'ять призводить до того, що в оперативній пам'яті
одночасно знаходяться одразу кілька компонентів: ядро
операційної системи, командний інтерпретатор, програма, що
виконується, та дані, що обробляються. Крім того, програма в
процесі свого виконання може звертатись до підсистеми
управління оперативною пам'яттю із запитами на виділення
додаткової (динамічної) оперативної пам'яті.
В багатозадачних операційних системах кількість компонентів,
що одночасно можуть знаходитись в оперативній пам'яті
зростає пропорційно кількості задач і може сягати сотень.
Підсистема управління оперативною пам'яттю забезпечує
розподіл оперативної пам'яті між різними компонентами, а
також розподіляє пам'ять під кеш системи введення-виведення.

16.

Підсистема управління задачами (процесами)
Підсистема управління задачами (процесами) забезпечує
створення задачі (процесу), завантаження програмного коду і
його виконання та завершення задачі (процесу).
В багатозадачних системах підсистема управління задачами
(процесами) також забезпечує механізми залежностей між
задачами, в тому числі: синхронізацію задач та успадкування
властивостей.

17.

Засоби міжпроцесної взаємодії
Взаємодія процесів дозволяє процесам синхронізувати свою
роботу, сумісно і узгоджено використовувати спільні ресурси
та спільно виконувати обробку даних.
Взаємодія процесів забезпечується всіма підсистемами ядра ОС:
✓ підсистема управління введенням-виведенням забезпечує
передачу даних між процесами;
✓ підсистема управління оперативною пам'яттю розподіляє під
процеси спільну оперативну пам'ять;
✓ підсистема управління процесами забезпечує синхронізацію
виконання процесів та впроваджує механізм обміну сигналів,
за допомогою якого процеси повідомляють про виникнення в
системі надзвичайних подій.

18.

Безпека
Безпека ОС базується на двох ідеях:
1. ОС надає прямий чи непрямий доступ до ресурсів на кшталт
файлів на локальному диску, привілейованих системних викликів,
особистої інформації про користувачів та служб, представлених
запущеними програмами;
2. ОС може розділити запити ресурсів від авторизованих
користувачів (дозволивши доступ) та неавторизованих
(заборонивши його).
Запити, в свою чергу, також діляться на два типи:
1. Внутрішня безпека — вже запущені програми. На деяких
системах програма (оскільки вона вже запущена) не має ніяких
обмежень, але все ж вона має ідентифікатор, котрий використовується
для перевірки запитів до ресурсів.
2. Зовнішня безпека — нові запити із-за меж комп'ютера, як
наприклад реєстрація з консолі чи мережеве з'єднання.
В цьому випадку відбувається процес авторизації за допомогою
імені користувача та паролю, що його підтверджує, чи інших
способів (магнітні картки чи біометричні дані).

19.

Драйвери пристроїв
Драйвери — це особливий тип комп'ютерних програм,
розроблених для коректної взаємодії з пристроями.
Вони представляють інтерфейс для взаємодії з пристроєм
через певну шину комп'ютера, до котрої даний пристрій
під'єднаний, за допомогою ряду команд, що відправляють та
отримують дані з пристрою. Ці програми залежні від пристрою та
операційної системи, тобто кожен пристрій потребує свого драйвера
під кожну ОС.
Ключовим моментом проектування драйверів є абстрагування.
Кожна модель пристрою (навіть якщо пристрої однакового класу)
є унікальною. Новіші моделі часто працюють швидше чи
продуктивніше та інакше контролюються. ОС не може знати,
як контролювати кожен пристрій зараз і в майбутньому.
Для вирішення цієї проблеми ОС лише задає правила поведінки
класу пристроїв. Задачею драйвера є перетворення цих правил
у специфічні для кожного пристрою команди керування.

20.

2. Призначення та функції BIOS
Абревіатура BIOS походить від слів Basic Input/Output System
(базова система вводу/виводу). BIOS – це вбудоване в чіп
невелике (від 256 Кб) спеціальне низькорівневе програмне
забезпечення, якому відводиться роль збирача інформації
про систему і визначення підключеного обладнання.
BIOS зберігається на окремій мікросхемі – постійному
запам'ятовуючому пристрої (ПЗП або ROM).
Його призначення – на початковій стадії завантаження забезпечує
взаємозв'язок і керування між різними пристроями ПК.
BIOS – це набір пpогpам пеpевіpки і обслуговування пристроїв
комп'ютера, що виконує pоль посередника між DOS і апаратурою.
BIOS одержує управління при вмиканні системної плати, тестує
саму плату й основні блоки комп'ютера – відеоадаптер,
клавіатуру, контролери дисків і портів вводу/виводу, настроює
чіпсет плати і завантажує зовнішню операційну систему (ОС).
При роботі під DOS/Windows BIOS управляє основними
пристроями, а при роботі під OS/2, UNIX, WinNT BIOS
практично не використовується, виконуючи лише початкову
пеpевіpку і налаштування.

21.

BIOS – це своєрідний набір драйверів, що забезпечують роботу
системи при запуску комп'ютера або при завантаженні в
безпечному режимі. Справа в тому, що коли включається ПК, то
ще до завантаження ОС можна управляти ним з клавіатури,
бачити всі дії на моніторі. Крім цього, якщо здійснюється
завантаження в безпечному режимі, то проводиться ігнорування
драйверів ОС – в роботі залишаються лише драйвери BIOS.
Найчастіше BIOS розташовується на материнській платі в
мікросхемі постійного запам’ятовуючого пристрою (ПЗП) –
цей вузол називають ROM BIOS.
З урахуванням того, що доступ до оперативної пам'яті (RAM)
здійснюється значно швидше, ніж до ROM, часто виробники
забезпечують при включенні живлення комп'ютера копіювання
BIOS з ROM безпосередньо в оперативну пам'ять – тіньова
область пам'яті (Shadow RAM).

22.

У мікросхемах застосовують різні типи пам'яті
для збереження програмного коду.
PROM (Programmable Read-Only Memory) – тип пам'яті,
в яку дані записуються тільки одноразово.
Одним з типів PROM є EPROM (Erasable Programmable ReadOnly Memory) - тип пам'яті, який може як очищатися, так і
записуватися із застосуванням ультрафіолетових променів.
На сьогоднішній день практично скрізь використовуються
мікросхеми FLASH, в яких допускається перезапис коду,
що дозволяє оперативно модернізувати BIOS при зміні
функціональних вимог.

23.

Виробники BIOS
В даний час серед розробників BIOS для персональних
комп'ютерів найбільш відомі три фірми.
По-перше, це American Megatrends, Inc. За часів 386-х
процесорів BIOS розробки цієї фірми (AMI BIOS) стояли
практично на всіх комп'ютерах. Його із задоволенням
використовують такі відомі виробники материнських плат,
як ASUS, Gigabyte, MSI, ESC та інші.

24.

Другий виробник – Intel. Деякий час тому на своїх
материнських платах компанія використовувала
модифікований BIOS виробництва American Megatrends, Inc.
Зараз на сучасних материнських платах використовується
вже власний Intel BIOS. Тут треба зауважити, що на відміну
від інших компаній-розробників BIOS, Intel використовує
свої напрацювання лише на власних материнських платах.
І, нарешті, третій вельми впливовий «гравець» цього ринку –
Phoenix Technologies. На теперішній момент часу BIOS Phoenix
Technologies (торгові марки - Award BIOS, Phoenix Award BIOS,
Phoenix Award Workstation BIOS) використовуються практично
всіма виробниками материнських плат. Він навіть більш
популярний (особливо у виробників материнських плат другого
ешелону), ніж AMI BIOS.

25.

Різновиди інтерфейсу сучасної BIOS
У зв'язку з великою кількістю виробників апаратного і
програмного забезпечення існує безліч різновидів BIOS, що
відрізняються один від одного інтерфейсом і назвою функцій.
Різні BIOS пропонують користувачеві різний набір можливостей
для налаштування системи: в одних (таких як Award або AMI)
цих можливостей більше, ніж достатньо, в той час як інші
(наприклад, Phoenix) таких можливостей не надають зовсім.
Переважна більшість актуальних версій BIOS має текстовий
інтерфейс і управляється за допомогою клавіатури.
Тут існує два типи, які відрізняються не тільки структурою,
а й кольором меню своїх налаштувань.

26.

Слід також відзначити той факт, що всі BIOS різні
і це залежить від їх функціональних характеристик та
особливостей певної материнської плати. Відповідно
налаштування в таких випадках теж будуть відрізнятися.
Це наслідок того, що кожна окрема модель материнської
плати має свій персональний BIOS. Але, те, що стосується
основної частини налаштувань, то для всіх вони будуть
однаковими.

27.

Призначення та функції
BIOS записується в мікросхему постійної пам'яті,
яка розташована на системній платі. Спочатку основним
призначенням BIOS було обслуговування пристроїв вводу/виводу
(клавіатури, екрана і дискових накопичувачів), тому так і назвали
«базова система вводу/виводу».
В сучасних комп'ютерах BIOS виконує кілька функцій:
➢ запуск комп'ютера і процедури самотестування
Power-On Self Test – POST – програма, розташована в мікросхемі
BIOS, яка завантажується першою після включення живлення
комп'ютера і детектує та перевіряє встановлене обладнання,
налаштовує його і готує до роботи. Якщо буде виявлено
несправність обладнання, процедура POST зупиняється з
виведенням відповідного повідомлення або звукового сигналу.

28.

➢ налаштування параметрів системи за допомогою програми
BIOS Setup. Під час процедури POST устаткування
визначається відповідно до параметрів BIOS, що
зберігаються в спеціальній CMOS-пам'яті. Змінюючи ці
параметри, користувачі можуть налаштовувати роботу
окремих пристроїв і системи в цілому за своїм розсудом.
Редагуються вони в спеціальній програмі, яку також називають
BIOS Setup або CMOS Setup.
➢ підтримка функцій вводу/виводу за допомогою програмних
переривань BIOS. Ці функції широко використовуються в ОС,
подібних MS-DOS, і практично не застосовуються в сучасних
версіях Windows.

29.

3. Основні модулі системи MS DOS
DOS (ДОС) — сімейство операційних систем для комп'ютерів,
розшифровується як «дискова операційна система», що означає
її орієнтованість на використання дискових накопичувачів,
таких як жорсткий диск і дискету. Існували операційні системи
з такою назвою для великих ЕОМ виробництва IBM та їх клонів
у 60-80-х роках XX століття.
DOS є однозадачною операційною системою. Після запуску
керування передається прикладній програмі, яка отримує в своє
розпорядження всі ресурси комп'ютера і може здійснювати
введення/виведення як за допомогою функцій, що надаються
операційною системою, так і за допомогою функцій базової системи
введення/виводу, а також працювати з пристроями безпосередньо
напряму.

30.

Існує кілька версій DOS для PC. Всі вони схожі за наборами
команд і базовій функціональності, але відрізняються
продуктивністю, стабільністю роботи і додатковими функціями.
DR-DOS (Novell DOS, Caldera DR-DOS) — випущена
Digital Research в 1991 р., перекуплена компанією Novell
в 1993 р., перекуплена компанією Caldera і поширюється
з відкритим вихідним кодом.
MS-DOS — випущена компанією Microsoft у 1982 р.
PC-DOS — випущена компанією IBM у 1981 р.
PTS-DOS — випущена компанією ФизТехСофт в 1991 р. або раніше.

31.

Paragon Dos Pro (попередня назва — PTS-DOS).
Версія PTS-DOS, випущена компанією Paragon Software
після того, як її засновники, включаючи провідного розробника
PTS-DOS пішли з ФізТехсофта, заснувавши власну компанію.
Останні версії цієї гілки включають підтримку FAT32.

32.

FreeDOS — випущена в 1994 р. Це вільна ДОС, спочатку
називалася PD-DOS.
FreeDOS32 — вільна і повністю 32-бітна ДОС.
Не потребує розширювачів для запуску 32-бітних додатків.
Планується позбавитися і від інших обмежень ДОС
(підтримка інших файлових систем, багатозадачності тощо).
Емулятори ДОС:
• DOSBox;
• DOSEMU.

33.

Серед позитивних якостей MS DOS слід відзначити:
✓ розвинену командну мову;
✓ можливість організації багаторівневих каталогів;
✓ роботу з усіма послідовними пристроями як із файлами;
✓ можливість під'єднання користувачем додаткових
драйверів зовнішніх пристроїв;
✓ можливість запуску фонових задач одночасно з
діалоговою роботою користувача.

34.

Найважливішою характерною особливістю MS DOS є
її модульність. Основними модулями системи є:
✓ базова система введення-виведення BIOS (Basic
Input Output System);
✓ блок початкового завантаження Boot Record;
✓ модуль розширення базової системи введеннявиведення IO.SYS;
✓ модуль обробки переривань MSDOS.SYS;
✓ командний процесор COMMAND.COM;

35.

Кожен із цих модулів виконує певну частину функцій,
покладених на MS DOS.
Так, BIOS міститься в постійній пам'яті.
Блок початкового завантаження або завантажувач завжди
записаний у першому секторі системного диска.
Модулі IO.SYS та MSDOS.SYS зберігаються на системному
диску, місцеположення їх відоме завантажувачеві.
Командний процесор – це звичайний файл, який може
займати довільне місце на системному диску.

36.

Коротко охарактеризуємо основні функції модулів MS DOS.
BIOS призначений для автоматичного тестування основних
апаратних компонент у разі вмикання комп'ютера,
а із закінченням тестування викликає завантажувач і передає
йому керування. Наступною важливою функцією BIOS є
обслуговування системних переривань нижнього рівня, тобто
тих, які вимагають безпосереднього керування апаратними
компонентами (дисплеєм, клавіатурою, магнітними дисками,
принтерами, комунікаційними каналами). Таким чином, BIOS є
програмною оболонкою навколо апаратних засобів комп'ютера, яка
надає можливість іншим програмам, у тому числі й самій операційній
системі, звертатися до апаратних компонент через механізм переривань.

37.

Завантажувач – це невелика програма, єдина функція якої
полягає у зчитуванні в оперативну пам'ять двох інших частин
MS DOS - IO.SYS і MSDOS.SYS.
BIOS розміщується в ПЗП і є інваріантною відносно
операційної системи, що використовується на даному
комп'ютері. Зміна BIOS - нетривіальне завдання, оскільки воно
дуже тісно пов'язане з особливостями апаратури конкретної
моделі персонального комп'ютера.
Розширення BIOS за допомогою додаткового модуля MS DOS
надає гнучкості операційній системі, дає змогу "переривати" за
допомогою механізму переривань функції BIOS і вмикати
програми, що обслуговують нові зовнішні пристрої (драйвери).

38.

Крім цих функцій модуль розширення базової системи введеннявиведення IO.SYS завершує завантаження MS DOS в пам'ять.
Для цього він передає керування на завантажений в оперативну
пам'ять модуль обробки переривань MSDOS.SYS, в якому
встановлюються внутрішні робочі таблиці, ініціюються вектори
переривань з номерами 32-39 і виконується підготовка до
завантаження командного процесора. Після цього керування
повертається в модуль розширення BIOS, який завантажує
командний процесор із диска в оперативну пам'ять і передає йому
керування.
Модуль обробки переривань MSDOS.SYS, крім вищезазначених
функцій, утворює верхній рівень системи, з яким взаємодіє більшість
прикладних програм. Компонентами даного модуля є підпрограми,
які забезпечують роботу файлової системи, пристроїв введеннявиведення, обслуговування деяких спеціальних ситуацій, пов'язаних
із завершенням програм і обробкою помилок.

39.

На відміну від двох попередніх модулів командний процесор
COMMAND.COM трактується як звичайна програма.
Його основні функції такі:
✓ прийом і розпізнавання команд, одержаних із клавіатури або з
командного файлу;
✓ завантаження й виконання зовнішніх команд MS DOS і прикладних
програм (файли типу COM і EXЕ);
✓ виконання файлу автозапуску (AUTOEXEC.BAT).
Завантаження операційної системи MS DOS відбувається, коли
комп'ютер вмикається або в разі перезавантаження (шляхом
одночасного натиснення на три клавіші Ctrl+Alt+Del або
на спеціальну кнопку RESET, що знаходиться на системному блоці).
Зручні налаштування для користувача можуть бути створені в результаті
конфігурування і початкового настроювання системи, тобто в разі
завантаження операційної системи автоматично можуть задаватися
певні початкові умови, які впливають на подальшу роботу
користувача. Здійснюється це за допомогою двох файлів: файлу
конфігурації CONFIG.SYS та файлу автозапуску
AUTOEXEC.BAT.

40.

Командна оболонка (командний рядок) – це окремий
програмний продукт, який забезпечує прямий зв'язок між
користувачем і операційною системою.
Текстовий користувальницький інтерфейс командного рядка
надає середовище, в якому виконуються програми та службові
програми з текстовим інтерфейсом.
Командна оболонка Windows використовує інтерпретатор команд
Cmd.exe, який завантажує програми та направляє потік даних між
додатками, для перекладу введеної команди в зрозумілий системі вид.

41.

42.

Середовище командної оболонки Cmd.exe визначається змінними,
що задають поведінку командної оболонки і операційної системи.
Існує можливість визначити поведінку середовища командної
оболонки або середовища всієї операційної системи за допомогою
двох типів змінних середовища: системних і локальних.
Системні змінні середовища визначають поведінку глобального
середовища операційної системи. Локальні змінні середовища
визначають поведінку середовища в поточному примірнику Cmd.exe.

43.

Модулі ОС, їх призначення. До складу MS-DOS входить ряд
програмних модулів, основними з яких є:
1. Базова система введення-виведення (BIOS). Цей модуль знаходиться
у постійному запам’ятовуючому пристрої. При вмиканні ПК управління
передається модулю BIOS і зразу ж починається автоматичне тестування
основних компонентів комп’ютера. При виявленні помилки робота
комп’ютера припиняється, а на екран виводиться відповідне
повідомлення. В разі успішного закінчення тестування BIOS завантажує
в оперативну пам’ять програмний блок початкового завантаження
MS-DOS. Програма BIOS обслуговує також системні виклики або
переривання. Системні виклики можуть генеруватися програмними або
апаратними засобами. При перериванні поточна робота машини
припиняється і генерується сигнал, який вказує на ситуацію, що
виникла. Цими ситуаціями можуть бути, наприклад, падіння напруги
живлення, виникнення спеціальних сигналів від накопичувачів на
магнітних дисках, надходження сигналу від лічильника часу тощо.

44.

2. Блок початкового завантаження (БПЗ). Це програма об’ємом
512 байт, яка розміщується на 0-му рядку системного диска у першому
секторі нульової доріжки. БПЗ (або просто завантажувач) виконує
тільки одну функцію – завантажує із системного диска в оперативну
пам’ять два інших модулі MS-DOS, а саме: модуль розширення базової
системи введення-виведення та модуль обробки переривань.
БПЗ заноситься автоматично на диск при його форматуванні.

45.

3. Модуль розширення базової системи введення-виведення та
модуль обробки переривань. Файли io.sys та msdos.sys.
Розширення можливостей BIOS здійснюється головним чином за
рахунок можливості підключення додаткових програм (драйверів),
що обслуговують нові зовнішні пристрої, або зміни режимів роботи
драйверів, які раніше використовувалися.
Нові драйвери та зміни заносяться у файл конфігурації CONFIG.SYS,
який обробляється модулем IO.SYS. Модуль обробки переривань
містить підпрограми, що забезпечують роботу файлової системи,
пристроїв введення-виведення, обслуговування деяких спеціальних
ситуацій, зв’язаних із завершенням програм, їх штучним перериванням
та обробкою помилок.

46.

4. Командний процесор (COMMAND.COM).
Цей модуль виконує такі чотири основні функції:
✓ приймання та аналіз команд, що надходять із клавіатури або з
командного файлу;
✓ виконання внутрішніх команд MS-DOS, вбудованих у файл
COMMAND.COM;
✓ завантаження та виконання зовнішніх команд MS-DOS та
прикладних програм із розширенням типу COM i EXE.
Принципова відмінність файлів типу COM від файлів типу EXE
полягає у тому, що перший тип файлів не потребує настроювання
адрес після завантаження їх у ОЗП, а файли типу EXE при
завантаженні з диска в ОЗП потребують настроювання адрес;
✓ виконання файла автозапуску AUTOEXEC.BAT.
Командний процесор складається з резидентної частини, яка
постійно знаходиться в ОЗП, та нерезидентної частини, що
завантажується в ОЗП за необхідністю.

47.

Класифікація операційних систем. В залежності від кількості
одночасно оброблюваних завдань та числа одночасно
обслуговуючих користувачів виділяють чотири основних класи ОС:
➢ однокористувацькі однозадачні ОС. Характерні для перших
поколінь ПК. Операційні системи цього класу відрізняються
економічним використанням пам’яті, а також простою мовою
управління завданнями;
➢ однокористувацькі однозадачні ОС з фоновим друком. Ці системи
дозволяють крім основної задачі запускати одну додаткову, а саме
вивід інформації на друк;
➢ однокористувацькі багатозадачні ОС. Забезпечують користувачу
паралельну обробку декількох завдань;
➢ багатокористувацькі багатозодачні ОС. Системи даного класу
потребують значних машинних ресурсів, як для підтримки
користувацьких завдань. Основні їх риси – модульність та широкий
вибір операційних системних програм.

48.

4. Системні файли та команди MS DOS
Існує два типи команд операційної системи MS DOS:
внутрішні та зовнішні.
Внутрішні команди – це найпростіші та найчастіше використовувані
команди системи. Вони є частиною командного процесора
COMMAND.COM і завантажуються в пам'ять під час завантаження
операційної системи.
Зовнішні команди реалізовані у вигляді окремих виконуваних
програм, тобто у вигляді файлів з розширенням .EXE або .COM і
знаходяться вони в системному каталозі. Наведемо найбільш вживані
команди операційної системи MS DOS з їх коротким описом.

49.

Команда DIR – виведення вмісту каталогу.
Синтаксис: DIR [шлях] [/p] [/w].
Внутрішня команда, виводить на екран вміст заданого аргументом
шлях каталогу. Параметр /p означає, що виведення буде проводитися
по сторінках, а параметр /w – виведення в ущільненому вигляді
(по п'ять імен файлів в одному рядку) без додаткової інформації.
Команда DIR без аргументів виводить вміст поточного каталогу.
Приклади використання команди DIR:
DIR C:\USERS - виведення вмісту каталогу C:\USERS; DIR /P –
виведення вмісту поточного каталогу в посторінковому режимі;
DIR \WINDOWS /W – виведення вмісту каталогу C:\WINDOWS в
ущільненому вигляді.

50.

Команда CD (Change Directory) - зміна поточного каталогу.
Синтаксис: CD [шлях].
Внутрішня команда, встановлює поточним каталог, що має заданий в
аргументі шлях.
Якщо, наприклад, виникає потреба замінити поточний каталог на
C:\SAMPLE\SOURSES, то потрібно ввести в командний рядок таку
команду: CD \SAMPLE\SOURSE.
Для переходу в каталог SOURSE потрібно ввести команду: CD SOURSE.
Для повернення в батьківський каталог (SAMPLE) можна ввести
команду: CD .. , а для переходу в кореневий каталог потрібно ввести CD
\.
Команда CD без параметрів виводить на екран назву поточного
каталогу.

51.

Команда MD (Make Directory) – створення каталогу.
Синтаксис: MD каталог.
Внутрішня команда, створює новий каталог, заданий аргументом.
Цей аргумент може бути повним шляхом до каталогу, а також
задавати ланцюжок каталогів.
Приклади використання команди MD:
MD DOC – створення в поточному каталозі каталогу з іменем DOC;
MD C:\USER\IVAN – створення підкаталогу IVAN у каталозі C:\USER
(якщо він існує, в протилежному випадку створюється і цей каталог);
MD NEW1\NEW2 – створення в поточному каталозі каталогу з іменем
NEW1, а також створення в каталозі NEW1 Каталогу NEW2.
Команда RD (Remove Directory) – знищення каталогу.
Синтаксис: RD каталог.
Внутрішня команда, знищує каталог, заданий аргументом.
Перед знищенням каталогу потрібно знищити всі файли, які є
в ньому. Не можна також знищувати поточний каталог.
Приклад використання команди RD:
RD C:\USER - знищення каталогу з іменем C:\USER.

52.

Команда COPY – багатофункціональна команда, призначена для
копіювання, об'єднання та створення файлів.
Синтаксис: COPY файл 1 файл 2.
Параметр файл 1 задає файл або групу файлів, що потрібно
скопіювати, а параметр файл 2 задає каталог або назву файлу,
куди потрібно скопіювати. Обидва параметри можуть бути
повними маршрутами до файлу (файлів).
Якщо потрібно об'єднати файли, то параметр файл 1 задає список
файлів через знак +, які потрібно об'єднати, а параметр файл 2
задає назву результуючого файлу.
У випадкові створення текстового файлу за допомогою команди
COPY в ролі параметру файл 1 використовується ім'я стандартного
пристрою введення CON, причому можна відразу ввести текст у
створений файл (ознака завершення введення тексту - комбінація
клавіш CTRL+Z).

53.

Команда DEL (DELete) – знищення файлів.
Синтаксис: DEL файл [/p].
Внутрішня команда, знищує файл(и), заданий аргументом файл.
Аргумент файл може бути повним шляхом до файлу, а також може
задавати список імен файлів розділених комою або шаблон групи
файлів, що підлягають знищенню.
Необов'язковий параметр /p означає, що перед знищенням файлів
на екрані з'являтиметься запит на підтвердження знищення.

54.

Команда REN (REName) – перейменування або переміщення файлів.
Синтаксис: REN файл 1 файл 2.
Внутрішня команда, змінює стару назву файлу, задану аргументом
файл 1 на нову, задану аргументом файл 2.
Аргументи можуть задавати повний шлях до файлу.
Якщо шлях в аргументі файл 2 відрізняється від шляху в аргументі
файл 1, то відбувається переміщення файлу в каталог, заданий в
аргументі файл 2. Крім того, аргументи команди REN можуть бути
шаблонами груп файлів, тобто можна одночасно міняти назву
декількох файлів.

55.

Команда FORMAT – форматування диска.
Синтаксис: FORMAT диск: [/s] [/n:] [/t:].
Зовнішня команда, форматує вказаний в аргументі диск логічний диск,
а також створює на ньому системні структури даних такі,
як каталог та таблиця розміщення файлів FAT.
Параметр [/n:] вказує на кількість секторів на доріжці, параметр [/t:]
задає кількість доріжок на диску, а параметр [/s] означає, що на
відформатований диск необхідно скопіювати системні файли з метою
створення завантажувального диска (диска, з якого можна завантажити
операційну систему).
Приклади використання команди FORMAT:
FORMAT A: - форматування логічного диска A, тобто дискети;
FORMAT C: /S - форматування логічного диска C та копіювання
системних файлів.

56.

Всі команди операційної системи мають один спеціальний параметр /?,
який означає виведення так званої контекстної допомоги (help).
Виконання команди з цим параметром приводить до виведення на екран
відомостей про цю команду, включаючи синтаксис, список всіх
параметрів та їх призначення.
Стандартним пристроєм виведення для більшості команд є екран.
Якщо необхідно переадресувати виведення результатів виконання
команди у файл, то в командному рядку після імені команди слід
вказати спеціальний символ переадресації >, після якого має йти назва
файлу-приймача, наприклад:
DIR >FILE.DAT

57.

Зручні умови роботи для користувача ПЕОМ можуть бути створені
в результаті продуманого конфігурування і настроювання системи.
DOS дає можливість при запуску машини автоматично задавати певні
початкові умови, які впливають на подальшу роботу користувача.
Здійснюється це за допомогою вмісту двох особливих файлів:
CONFIG.SYS і AUTOEXEC.BAT.
Зазначені файли, якщо вони є в кореневому каталозі системного
диска, обробляються при кожному включенні або перезапуску
машини. За допомогою файлу конфігурації CONFIG.SYS можна
розширювати операційну систему і змінювати деякі параметри, що
впливають на роботу зовнішніх пристроїв.

58.

Одна з найважливіших властивостей DOS полягає в можливості
додавання нових зовнішніх пристроїв і підключення спеціальних
програм, що забезпечують керування їх роботою. Ці програми,
звані драйвери зовнішніх пристроїв, можна включити в систему,
перерахувавши їх у файлі CONFIG.SYS.
Крім цього, в файлі конфігурації можна вказати, скільки файлів в
системі може бути відкрито одночасно, задати кількість буферів
для обміну із зовнішніми накопичувачами і деякі інші параметри.

59.

RK.COM – драйвер, що забезпечує прийом з клавіатури і видачу
на дисплей літер російського алфавіту;
VDISK.SYS – драйвер віртуального диска, створюваного в
оперативній пам'яті;
ANSI.SYS – драйвер розширеного керування клавіатурою і
дисплеєм;
MOUSE.SYS – драйвер маніпулятора «миша».

60.

Файл автозапуску AUTOEXEC.BAT
З точки зору інформації, що міститься у файлі AUTOEXEC.BAT, він
є звичайним командним файлом. Проте він відіграє особливу роль,
тому що при початковому запуску та ініціалізації системи, слідом за
обробкою CONFIG.SYS, операційна система намагається знайти в
кореневому каталозі системного диска файл AUTOEXEC.BAT
і починає його обробку автоматично, без будь-якого спонукання з
боку користувача.

61.

1. Команда PATH встановлює альтернативні маршрути для пошуку
виконуваних файлів. Для користувачів, які часто звертаються до
якої-небудь однієї системи програмування або прикладної системі,
може виявитися корисним включення в число альтернативних
маршрутів ім'я відповідного підкаталогу.
2. Команда PROMPT задає формат запрошення DOS.
Задання формату запрошення здійснюється параметром команди –
рядком, що складається зі звичайних текстових і спеціальних
керуючих символів. Керуючі символи забезпечуються префіксом –
знаком $, що відрізняє їх від звичайних символів.

62.

3. Команда SET дозволяє вводити в налаштування операційної системи
різні імена з параметрами, які потім можуть використовуватися
прикладними програмами.
Типове використання таких параметрів – задання імен каталогів,
де повинні знаходитися всі робочі файли для даної прикладної системи
(наприклад, бази даних або текстового редактора).
4. Команда RKVGA.COM запускає русифікатор шрифтів.
5. Команда VER в шостому рядку файл AUTOEXEC.BAT
є вбудованою в DOS командою. Її завдання дуже просте – видати
на екран повідомлення про номер версії операційної системи.

63.

6. Команда FKEYS.BAT – здійснює виклик іншого командного файлу,
в якому відбувається перевизначення деяких функціональних клавіш
для надання користувачеві можливості швидкого набору певних
команд, що використовуються.
Часто в файл автозапуску вставляються також команди управління
екраном, щоб перед початком роботи зробити кольорові заставки,
видати повідомлення тощо. Застосовується також команда MODE
для установки параметрів екрана, принтера і комунікаційного каналу,
а також команда ASSIGN для перепризначення логічних імен
накопичувачів.

64.

Файл MSDOS.SYS містить спеціальні команди, що використовуються
при початковому завантаженні. Ці команди задають параметри DOS,
а також вказують, які драйвери (тобто програми, що розширюють
можливості операційної системи), необхідно завантажити в оперативну
пам'ять. Цей файл повинен знаходитися в кореневому каталозі
завантажувального диска.
Перед тим, як модифікувати файл, треба змінити його атрибути так,
щоб він не був «Тільки для читання».
При зміні файлу MSDOS.SYS відповідні параметри конфігурації
системи вступлять в силу тільки після перезавантаження.
Редагувати цей файл слід за допомогою Блокнота або іншого простого
текстового редактора (крім Microsoft Word, що додає спеціальні теги
форматування тексту).

65. ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!!!