7. Bios. Програма початкового завантаження. Переривання

Базова система вводу-виводу BIOS - найближчий до апаратури компонентів DOS. BIOS знаходиться в постійній пам'яті, що входить у комплект постачання персонального комп'ютера. Тип операційної системи може змінюватися, a BIOS залишається постійним. Основна функція BIOS реалізується в процесі нормальної роботи персонального комп'ютера. Це - керування стандартними зовнішніми (периферійними) пристроями, що входять до складу комплекту персонального комп'ютера конкретної моделі, а саме: дисплеєм, клавіатурою, дисководами, принтером, таймером. Виділення BIOS в окремий апаратно-програмний модуль дозволяє забезпечити незалежність програмного забезпечення від специфіки конкретної моделі персонального комп'ютера.

BIOS містить: спеціальні програми (драйвери) по керуванню роботою стандартними зовнішніми пристроями; тестові програми для контролю працездатності апаратури; програму початкового завантаження операційної системи.

Завантажувачем ОС (boot loader) називають програму, викликану кодом BIOS під час виконання процедури початкового завантаження для створення образу ядра операційної системи в оперативній пам'яті. Основні принципи роботи найпростішого завантажувача в архітектурі PC.

Як зазначалося, BIOS починає виконувати код, який зберігається у MBR. Звичайно MBR містить таблицю розділів і невелику програму, що завантажує перший (завантажувальний) сектор одного із розділів у пам'ять і починає виконувати код, що перебуває в ньому, — зазвичай цей код називають кодом завантажувача ОС. Завантажувач ОС звичайно записують у завантажувальний сектор під час інсталяції системи, тоді ж задається і код для MBR. Код найпростішого завантажувача зводиться до пошуку на диску ядра ОС і завантаження його у пам'ять.

Переривання — сигнал, що повідомляє процесор про настання якої-небудь події. При цьому виконання поточної послідовності команд призупиняється і керування передається обробнику переривання, який реагує на подію та обслуговує її, після чого повертає управління в перерваний код.

Залежно від джерела виникнення сигналу переривання поділяються на:

• Асинхронні або зовнішні (апаратні) — події, які створені зовнішніми джерелами (наприклад, периферійними пристроями) та можуть відбутися в довільний момент: сигнал від таймера, мережевої карти або дискового накопичувача, натискання клавіш клавіатури, рух миші;

• Синхронні або внутрішні — події в самому процесорі як результат порушення якихось умов при виконанні машинного коду: поділ на нуль або переповнення, звернення до неприпустимих адрес або неприпустимий код операції;

• Програмні (частковий випадок внутрішнього переривання) — ініціюються виконанням спеціальної інструкції в коді програми. Програмні переривання, як правило використовуються для звернення до функцій вбудованого програмного забезпечення, драйверів й операційної системи.

8. Модуль розширення dos. Драйвери пристроїв. Базовий модуль dos

Модуль - уніфікована самостійна функціональна частина системи, що має закінчене оформлення і засоби сполучення з іншими функціональними вузлами і модулями.

Модуль розширення базової системи вводу-виводу ЕМ BIOS додає гнучкість опер. системі при звертанні до зовнішніх пристроїв, а при необхідності і перекриває (блокує) функції постійного модуля BIOS. Він зберігається на диску у виді файлу IO.SYS після головного каталогу в заздалегідь виділеному фіксованому місці. Наявність модуля розширення дозволяє легко провести модифікацію параметрів операційної системи, використовуючи файл конфігурації CONFIG.SYS, що зберігається в головному каталозі. При підключенні нових зовнішніх пристроїв у цьому файлі вказуються імена нових драйверів, керуючих їхньою роботою. Самі драйвери у виді файлів розміщаються на диску. Після завантаження (перепису) операційної системи в оперативну пам'ять здійснюється пошук на диску файлу CONFIG.SYS, де повинні бути зазначені необхідні драйвери. і модуль розширення здійснює їхнє підключення.

Функції і призначення базового модуля дискової операційної системи

Базовий модуль розташ. у виді файлу MSDOS.SYS на системному диску в спеціально виділеному для нього місці слідом за файлом модуля розширення IO.SYS. Обсяг файлу MSDOS.SYS для версії 6.22 - 38 Кб. Базовий модуль не має твердої прив'язки до апаратної частини і при необхідності може бути замінений на інший файл. Осн. функція базового модуля в прицілі нормальної роботи компа - керув. ресурсами компа, файл. системою на дисковому просторі і керув. роботою програм за допом. системи переривань. Функціями базового модуля на етапі завантаження є: зчитування в пам'ять і запуск командного процесора, ініціалізація векторів переривань верхнього рівня.

Драйвер - програма, що розширює можливості операційної системи.

Драйвер пристрою - програма операційної системи для керування роботою периферійних пристроїв: дисководами, дисплеєм, клавіатурою, принтером, маніпулятором "миша" й ін. Драйвер пристрою повинен враховувати специфіку роботи зовнішнього пристрою, усі тонкості його функціонування. Тому кожному пристроєві повинен відповідати свій драйвер.Функції драйвера:

• прийом і обробка запиту (керуючого сигналу), що надходить до даного периферійного пристрою;

• перетворення запиту про необхідність зв'язку з цим пристроєм у серію команд керування їм, з урахуванням усіх деталей конструкції й особливостей його роботи;

• обробка сигналу переривання, що надходить від відповідного цьому драйверові периферійного пристрою. Драйвери можуть бути або стандартними або завантажувальними.

Стандартні (внутрішні) драйвери - це програми, що знаходяться усередині BIOS або його модуля розширення ЕМ BIOS і служать для керування зовнішніми пристроями, що входять у стандартний комплект постачання персонального комп'ютера. Ці драйвери підключаються до системи автоматично після переходу комп'ютера в нормальний робочий стан.

Завантажувані (зовнішні, установлювані) драйвери - це програми, що зберігаються на диску і призначені для керування зовнішніми пристроями, другі відрізняються від стандартних або по своїх технічних параметрах, або особливими режимами експлуатації. Завантажувальні драйвери, підключаються до системи тільки тоді, коли вони зазначені у файлі конфігурації CONFIG.SYS.