9.1. Структура и принципы работы ms-dos

• 1.1. Основные компоненты операционной системы

• 1.2. Процесс загрузки операционной системы

• 1.3. Состав и общая схема работы MS-DOS

• 1.4. Обзор прерываний BIOS

• 1.5. Обзор прерываний MS-DOS

• 1.6. Обработка ошибок

• 1.7. Вызов прерываний MS-DOS

• 1.8. Программа ERRCODE

• 1.9. Переменная errno

• 1.10. Программа ERRNO

В первой главе мы расскажем о назначении основных файлов, входящих в состав MS-DOS, о структуре и принципах работы этой операционной системы. Мы опишем процесс начальной загрузки MS-DOS.

1.1. Основные компоненты операционной системы

На дистрибутивных дискетах MS-DOS расположены файлы io.sys, msdos.sys, wina20.386, командный процессор command.com, файлы внешних команд операционной системы (такие, как format.com, fdisk.exe и т. п.), драйверы и другие файлы.

После установки MS-DOS файлы io.sys, msdos.sys, wina20.386 и command.com переписываются в корневой каталог диска C:. Остальные файлы записываются в отдельный каталог, который по умолчанию называется dos (хотя при установке вы можете указать другое имя). Дополнительно в корневом каталоге формируются два текстовых файла с именами config.sys и autoexec.bat.

Для чего предназначены файлы, расположенные в корневом каталоге диска C:?

Файлы io.sys, msdos.sys и command.com являются основными компонентами MS-DOS. Опишем назначение этих и других файлов более подробно.

IO.SYS

Файл io.sys содержит расширение базовой системы ввода/вывода BIOS (Basic Input/Output System) и является интерфейсом между операционной системой и BIOS. Расширение используется операционной системой для взаимодействия с аппаратурой компьютера и BIOS.

Для того чтобы максимально уменьшить зависимость программ от особенностей аппаратного обеспечения компьютера используется многоступенчатая схема доступа программ к устройствам ввода/вывода. Согласно этой схеме программа никогда (в идеальном случае) не обращается непосредственно к портам аппаратуры. Вместо этого она взывает программное прерывание с нужным номером и запрашивает ту или иную функцию, загружая соответствующим образом регистры процессора.

Все программные прерывания можно разделить на две группы.

Первая группа - это прерывания базовой системы ввода/вывода BIOS. Обработчик этих прерываний записан в микросхеме постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), расположенной на основной плате компьютера (motherboard). Обработчики прерываний BIOS работают с портами ввода/вывода стандартных устройств компьютера и обслуживают соответствующие аппаратные прерывания.

В мире выпускается очень много различных моделей основных плат для компьютеров, совместимых в той или иной степени с IBM PC. Использование BIOS позволяет до некоторой степени стандартизовать программный интерфейс с аппаратурой, так как производитель основной платы может учесть в BIOS все аппаратные особенности.

Вторая группа - прерывания MS-DOS. Обработчики этих прерываний находятся в файлах io.sys и msdos.sys.

Расширение базовой системы ввода/вывода MS-DOS, расположенное в файле io.sys, является как бы прослойкой между операционной системой MS-DOS и BIOS. Для выполнения операций ввода/вывода ядро MS-DOS обращается как к самой базовой системе ввода/вывода BIOS, так и к ее расширению, загружаемому в оперативную память из файла io.sys.

В результате применения такой многоступенчатой схемы была достигнута потрясающая совместимость операционной системы MS-DOS с аппаратурой. MS-DOS способна работать практически на любом компьютере, созданном любой фирмой. Лишь бы этот компьютер был хоть немного совместим с IBM PC.

MSDOS.SYS

Файл msdos.sys является в некотором смысле набором программ обработки прерываний, в частности прерывания INT 21h. Это ядро операционной системы.

Программы MS-DOS обращаются к прерыванию INT 21h в тех случаях, когда им нужно получить обслуживание от операционной системы. Например, заказать блок памяти, открыть файл или прочитать его содержимое, и т. д.

COMMAND.COM

Файл command.com - это так называемый командный процессор.

Командный процессор предназначен для организации диалога с пользователем компьютера. Он анализирует введенные команды и организует их выполнение.

Так называемые внутренние команды (dir, copy и т. д.) обрабатываются именно командным процессором. Не ищите в каталоге dos файлы программ с именами dir.exe или copy.com - таких файлов там нет. Внутренние команды потому и называются внутренними, что их обработчик находится в самой операционной системе. Точнее говоря, в файле command.com, который является важнейшей компонентой операционной системы MS-DOS.

Программист может написать свой собственный командный процессор и подключить его вместо стандартного. Новый командный процессор должен выполнять все функции, которые раньше выполняла стандартная программа command.com.

CONFIG.SYS

Файл config.sys представляет собой текстовый файл, предназначенный для определения конфигурации MS-DOS, а также для загрузки драйверов и резидентных программ. Он создается автоматически программой установки MS-DOS и затем при необходимости редактируется пользователем. Для редактирования файла можно использовать текстовый редактор edit, который входит в состав MS-DOS.

AUTOEXEC.BAT

Для автоматического выполнения часто используемых последовательностей команд MS-DOS можно создать так называемый пакетный файл. Этот текстовый файл с расширением имени .bat в каждой своей строке содержит вызов внутренней или внешней команды MS-DOS, а также специальные операторы.

На этапе установки MS-DOS в корневом каталоге диска C: создается пакетный файл с именем autoexec.bat. Этот файл запускается сразу после загрузки MS-DOS и содержит команды определения среды выполнения программ, а также вызовы инициализирующих и резидентных программ.

WINA20.386

Файл с именем wina20.386, который записывается в корневой каталог программой установки MS-DOS, представляет собой виртуальный драйвер для операционной системы Microsoft Windows (о виртуальных драйверах Microsoft Windows вы можете прочитать в 17 томе нашей серии книг "Библиотека системного программиста").

Основное назначение виртуального драйвера wina20.386 - обеспечение совместной работы со старшей областью памяти HMA операционных систем MS-DOS и Microsoft Windows версии 3.0 в расширенном режиме. Так как в настоящее время подавляющее большинство пользователей работают с Microsoft Windows версии 3.1 или с Microsoft Windows for Workgroups, этот файл, скорее всего, не понадобится вам совсем. Вы можете удалить его с диска.