4.4.3. Запуск програми

Одним з основних завдань, які повинна вирішувати система, є запуск програм на виконання. Для цього призначена системна функція Exec, яка може бути викликана або програмою COMMAND.COM, що виконує команду користувача, або безпосередньо програмою користувача, через програмне переривання int 21h.

Функція Exec вимагає вказівки ряду параметрів, з яких важливі:

· Ім'я файлу запускається програми. Якщо ім'я не містить шляху до каталогу, то файл шукається у поточному каталозі, а також в каталогах, перерахованих в змінній PATH.

· Командний рядок. Так прийнято називати рядок параметрів, що передаються програмі. При запуску програми по команді користувача командний рядок задається після імені програми, вона відділена від імені пробілом. Аналіз вмісту командного рядка повністю покладається на запускаемую програму, система лише передає цей рядок програмі.

· Адреса масиву, що містить параметри середовища програми. Якщо він не заданий, то для запускається програми створюється копія середовища програми-батька.

У MS-DOS використовуються два формати виконуваних програм.

Файл формату COM містить тільки коди позиційно-незалежної програми, яка може бути без зміни завантажена для виконання за будь-якого вільного адресою пам'яті. Всі програма повинна поміщатися в єдиному сегменті, тому розмір файлу обмежений 64 Кб.

Файл формату EXE являє собою переміщувану програму. Файл складається з заголовка, словника переміщень і власне коду. Інформація в заголовку дозволяє вказати розмір частини файлу, яка повинна завантажуватися в пам'ять при запуску програми, максимальний і мінімальний розмір пам'яті, додатково резервованій для розміщення даних, початкова адреса стека, адреса запуску програми. Розмір файлу практично не обмежений, але розмір завантажуваної частини повинен бути в межах, наданих DOS, тобто приблизно 500 - 550 Кб.

Перші два байти EXE-файлу містять сигнатуру (ознака) файлу формату EXE, в якості якої використовуються дві букви 'MZ' [10]. Вважається, що це ініціали програміста Марка Збіковского, який брав участь у розробці MS-DOS.

При запуску програми система виконує наступні дії:

· Виділяє два безперервні блоку пам'яті: для параметрів середовища (блок середовища) і для самої програми (блок PSP). Для програми, як правило, виділяється максимально можливий безперервний блок пам'яті, якщо тільки в заголовку EXE-файлу не заданий менший розмір.

· Визначає розмір завантажуваної частини програми (для COM-файлу це весь файл), і зчитує з файлу коди програми.

· Для EXE-файлу виконує настройку програми на адресу завантаження, додаючи цю адресу до тих місць програми, які перераховані в словнику переміщень.

· Формує на початку блоку програми масив, який називається PSP (Program Segment Prefix). В PSP містяться, зокрема, адресу блоку середовища, адреса повернення в батьківську програму, адреса і розмір таблиці JFT, сама ця таблиця, командний рядок програми.

· Заповнює перші 5 елементів таблиці JFT (стандартні хендл), копіюючи їх з JFT батьківської програми.

· Заносить початкові значення в регістри процесора.

· Запам'ятовує адресу PSP програми в якості ідентифікатора поточного процесу (PID, Process IDentifier).

· Нарешті, виконує перехід на адресу запуску програми.

Для COM-файлу цю адресу слід відразу за PSP, для EXE-файлу в заголовку може бути вказаний будь-яку адресу.