ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.07.2024
Просмотров: 1220
Скачиваний: 0
Основная функция командного процессора на этапе загрузки – это выполнение файла автонастройки
AUTOEXEC.BAT.
При нормальном функционировании операционной системы командный процессор выдает на экран приглашение к работе, например С:\. В ответ на это приглашение вы вводите имя программы или команды, а командный процессор расшифровывает символы введенного имени и продолжает работу по одному из следующих вариантов:
§в случае резидентной команды он сразу приступает к ее выполнению;
§в случае транзитной команды или любой другой программы он загружает ее в оперативную память, подключая для этого два других модуля операционной системы: базовый модуль
БДОС и модуль расширения BIOS, и передает этой программе или команде управление. После окончания работы введенной команды (программы) управление вновь возвращается
командному процессору.
Назначение загрузчика
Загрузчик BOOT RECORD (модуль начальной загрузки) всегда размещается на диске в нулевом секторе и занимает объем 512 байт. Основное назначение этой небольшой программы состоит в поиске и перезаписи (загрузке) с диска в оперативную память двух файлов – IO.SYS и MSDOS.SYS. Поиск этих модулей и их загрузка в оперативную память осуществляются в определенном порядке, поэтому на диске и в оперативной памяти они занимают фиксированное место и следуют один за другим. Если блок начальной загрузки не обнаружит этих модулей на диске, то он выдает соответствующее сообщение и работа компьютера приостанавливается. Кроме того, функцией загрузчика является запуск модуля расширения BIOS.
Как различать утилиты, внешние команды и драйверы
Утилиты, внешние команды и драйверы представляют собой программы, хранящиеся во многих случаях в каталоге системного диска в виде файлов типа .COM, .EXE, .SYS. Внешнее различие между ними весьма условное, и связывают его с интерфейсом взаимодействия с пользователем.
Внешней командой принято считать программу, выдающую пользователю ряд простых запросов или выполняющуюся автоматически без специально организованного интерфейса с пользователем. MS DOS имеет определенный перечень внешних команд.
Внешние драйверы, как правило, выполняются без диалога и поставляются отдельно от MS DOS либо совместно с внешним устройством, либо самостоятельно.
Утилиты – обслуживающие программы, которые предоставляют пользователю сервисные услуги. Они, как правило, имеют полноэкранный, организованный в виде меню интерфейс взаимодействия с пользователем. Реже интерфейс организован в виде запросов.
РАЗМЕЩЕНИЕ MS DOS НА ДИСКЕ И В ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ
Размещение операционной системы на диске
Операционная система MS DOS постоянно хранится на жестком диске. Помимо этого должна существовать ее резервная копия на гибком диске, называемом системным.
Системный диск – диск, где хранятся основные модули операционной системы и сервисные программы (команды), расширяющие ее возможности.
На рис. 9.10 показана структура 3,5" системного диска, состоящего из 2847 секторов, где выделены:
§системная область объемом 77 Кбайт для двух модулей IO.SYS и MSDOS.SYS;
§область пользователя, где будет находиться файл COMMAND.COM – 55 Кбайт.
На гибком диске 0-я и 1-я дорожки отведены для размещения модулей операционной системы и организации файловой структуры диска:
§0-й сектор занимает загрузчик;
290
§18 секторов (с 1-го по 18-й) отведены для основной и дублирующей таблиц размещения файлов FAT (File Allocations Table), в которых хранятся номера кластеров, выделенных под каждый файл;
§14 секторов (с 19-го по 32-й) занимает главный каталог;
§начиная с 33-го сектора, располагаются два модуля операционной системы IO.SYS и MSDOS.SYS;
§командный процессор COMMAND.COM наряду с другими программами располагается в области пользователя.
Рис. 9.10. Структура системного гибкого диска (3,5") с операционной системой MS DOS
Внимание! Структура диска с прикладными программами (без операционной системы) полностью совпадает по 32-й сектор включительно со структурой системного диска (рис. 9.10). Начиная с 33-го сектора, располагается область пользователя, где хранятся прикладные программы.
Роль FAT-таблицы размещения файлов
Файл размещается на диске по кластерам, которые пронумерованы. Эти кластеры могут находиться в разных местах диска, и соответственно файл будет храниться на диске в виде отдельных фрагментов в свободных на момент записи на диск кластерах. В этом случае говорят, что файл фрагментирован. Желательно, чтобы кластеры, выделенные для хранения файла, шли подряд, так как это позволяет сократить время его поиска. Однако это возможно сделать только с помощью специальной программы, и подобная процедура получила название дефрагментации файла. И в том, и в другом случае для организации доступа к файлу операционная система должна иметь сведения о номерах кластеров, где размещается каждый файл. В этом ей помогает FAT-таблица.
FAT-таблица предназначена для размещения и поиска файлов на диске. Она хранится на диске в определенном месте (см. рис. 9.10). Учитывая ее крайне важную роль в организации файловой системы, предусмотрено хранение и ее дубля, т.е. на диске хранятся две одинаковые таблицы – основная и дублирующая. При повреждении основной таблицы можно восстановить информацию о размещении файлов с помощью дублирующей. Рассмотрим основную идею, заложенную в основу построения и использования FAT-таблицы, обратившись к рис. 9.11. Следует заметить, что для ускорения доступа к таблице производится ее предварительная загрузка в оперативную память.
Количество ячеек FAT-таблицы определяется количеством кластеров на диске. Каждая ячейка содержит номер кластера.
291
Рис. 9.11. Организация доступа к файлу с помощью FAT-таблицы
В свою очередь, в каталоге хранятся записи о файлах, где наряду с другими характеристиками указан номер его первого кластера. При необходимости доступа к файлу сначала производится обращение к ячейке FAT-таблицы, адрес которой определяется первым номером, хранящимся в записи о файле. В этой ячейке хранится номер второго кластера этого файла. Обратившись к ячейке таблицы, соответствующей номеру второго кластера, операционная система найдет там номер третьего кластера и т.д. Так будет создана цепочка кластеров, где расположен файл.
В последней клетке таблицы, завершающей данную цепочку, должен находиться код FFF или FFFF для указания ее конца. Так определяется цепочка кластеров, где хранится файл.
Размещение операционной системы MS DOS в оперативной памяти
Распределение пространства оперативной памяти было показано в гл.4 на рис. 4.7, 4.8, где непосредственно адресуемая память определяется объемом 1024 Кбайт.
Рассмотрим это пространство, обратившись к рис. 9.12 с позиций расположения в нем операционной системы.
Приблизительно 110 Кбайт, начиная с младших адресов, займет основная часть ядра операционной системы. В области старших адресов расположится транзитная часть командного процессора, которая автоматически удаляется при нехватке памяти для прикладной программы. При объеме 640 Кбайт для прикладных программ приблизительно выделяется 530 Кбайт.
Рис. 9.12. Распределение пространства оперативной памяти после загрузки операционной системы
ЗАГРУЗКА MS DOS В ОПЕРАТИВНУЮ ПАМЯТЬ С ДИСКА
Алгоритм загрузки операционной системы
Операционная система хранится во внешней памяти обычно на жестком диске, реже – на гибком. Для нормальной работы компьютера необходимо, чтобы основные модули операционной системы находились в оперативной памяти. Поэтому после включения компьютера организована автоматическая
292
перезапись (загрузка) операционной системы с диска в оперативную память. Наиболее важные аспекты этой загрузки отражены в виде алгоритма на рис. 9.13.
Рис. 9.13. Алгоритм загрузки операционной системы с диска в оперативную память
Загрузка операционной системы – перезапись операционной системы с диска (жесткого или гибкого) в оперативную память.
После включения компьютера вы наблюдаете за сменой цифр на экране. Эти цифры отображают процесс тестирования оперативной памяти программой BIOS. При обнаружении неисправности в ячейках оперативной памяти будет выдано сообщение.
293
После успешного окончания тестирования аппаратуры производится обращение к дисководу с гибким диском А, и рядом с ним загорается лампочка индикации. Если вы загружаете операционную систему с гибкого диска, то надо до или во время тестирования вставить системный диск в дисковод А.
В противном случае при отсутствии на диске А операционной системы осуществляется обращение к жесткому диску, о чем свидетельствует засветившаяся рядом с ним лампочка индикации.
Начинается считывание в оперативную память 0-го сектора 0-й стороны диска, в котором находится загрузчик (BOOT RECORD). Управление передается загрузчику, который проверяет наличие на системном диске модуля расширения IO.SYS и базового модуля MSDOS.SYS. Если они находятся в отведенном для них месте (см. рис. 9.10), то он загружает их в оперативную память, в противном случае будет выдано сообщение об их отсутствии. В этом случае рекомендуется произвести повторную загрузку. Сигнал повторной загрузки передает управление постоянному модулю BIOS, который снова переписывает с диска в оперативную память блок начальной загрузки и т.д.
Запомните! Для повторной загрузки операционной системы в
память нажать одновременно клавиши <Ctrl> <ALT> <Del>.
После успешно выполненной загрузки в оперативную память модуля расширения IO.SYS и базового модуля MSDOS.SYS загружается командный процессор СОМMAND.COM и обрабатывается файл конфигурации CONFIG.SYS, который содержит команды подключения необходимых драйверов. Этот файл может отсутствовать, если вас устраивает базовый вариант операционной системы.
Затем выполняется обработка командного файла AUTOEXEC.BAT. С помощью этого файла вы можете произвести настройку параметров операционной среды. Например, создать виртуальный диск, обеспечить смену режимов печати, загрузить вспомогательные программы и т.д.
Внимание! Файлы с расширением .ВАТ играют при работе в системной среде особую роль. Они содержат совокупность команд операционной системы или имен исполняемых файлов. После запуска файла с расширением .ВАТ все записанные в нем команды выполняются автоматически одна за другой.
Файл со стандартным именем AUTOEXEC.BAT отличается от других файлов типа .ВАТ тем, что
выполнение помещенных в него команд начинается автоматически сразу после загрузки операционной системы.
В случае отсутствия файла AUTOEXEC.BAT вам будет предложено ввести дату и время:
если вы нажмете клавишу ввода, то в качестве текущих даты и времени будут приняты так называемые системные параметры, которые определяет компьютерный таймер;
если вы хотите сделать переустановки системных даты и времени, то в ответ на приглашение введите значения в одной из предусмотренных форм, например:
10-25-1997 (месяц день год) 7:30:10.00р (часы:минуты:секунды)
После окончания работы файла AUTOEXEC.BAT, а также если этот файл не обнаружен, на экран дисплея будет выдано приглашение системного диска, например C:\>. Это является свидетельством нормального завершения процесса загрузки, и вы можете приступить к работе, введя имя прикладной программы или команду операционной системы.
Примечание. Файлы CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT могут отсутствовать.
В этом случае параметры операционной среды будут установлены по умолчанию.
Запомните! На жестком диске необходимо обеспечить постоянное хранение операционной системы.
При включении компьютера все дисководы для гибких дисков должны быть открыты.
Вставлять гибкий диск с прикладными программами в дисковод надо после окончания загрузки.
294