ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА MS DOS ДЛЯ ПЭВМ

5.1 .Операционная система и ее назначение

        Операционная система представляет собой неотъемлемую часть программных средств ПЭВМ, которая обеспечивает управление всеми аппаратными средствами, позволяет отделить остальные классы программ от непосредственного взаимодействия с аппаратурой, и потому является первой и наиболее важной программой любого компьютера. Операционная система (ОС) выполняет две главные функции:
        1. Поддерживает работу всех прикладных и системных программ, обеспечивая их взаимодействие с аппаратурой.
        2. Дает пользователям возможность осуществлять общее управление машиной.
    Первая задача ОС состоит в том, чтобы обеспечить взаимодействие программ с внешними устройствами и друг с другом, распределение оперативной памяти, выявление различных событий, возникающих в процессе работы, соответствующее реагирование на них и др. Для общего управления машиной используется командный язык ОС, с помощью которого человек может выполнить разметку дисков, копирование программ, распечатку каталогов диска, запуск любых программ и установку режимов работы внешних устройств.
    Следовательно, ОС - это программа или группа взаимосвязанных программ, выступающих посредником между аппаратными средствами ЭВМ и пользователем.
    ОС дополняют аппаратные средства любого ПК, позволяя прикладным программам обращаться к внешним устройствам, а пользователю - управлять работой машины с помощью различных команд. Функции ОС могут быть разделены, в основном, на три группы:
        1. Организация всех форм ввода-вывода данных.
        2. Общение ЭВМ с внешним для нее миром.
        3. Служба хранения и обработки данных.
В     разных моделях ПК применяются ОС с разной архитектурой и разными возможностями. Наиболее известные типы: MS-DOS (РС- DOS), Mac OS, CDOS, MSX, UNIX, OS/2 и Windows.
Рассматриваемая ОС MS-DOS появилась в 1981 году одновременно с машинами типа IBM PC. Она устанавливалась почти на всех персональных ЭВМ, в частности на ПК типа IBM PC или совместимых с ними.

5.2. Основные понятия и обозначения

    В персональных компьютерах основным хранилищем программ и данных являются накопители на магнитных дисках (НМД), поэтому эффективность работы ЭВМ зависит от их правильного использования. Эти накопители именуются начальными латинскими буквами с двоеточием А:, В:, С:, D: и т. д.
    Многие ПК снабжены двумя накопителями на гибких магнитных дисках - НГМД, которые обозначаются как А: и В:, и одним или несколькими накопителями на жестком магнитном диске НЖМД типа "винчестер" с именами С:, D:, Е: и т. д. При включении ПК ОС загружается, как правило, с НЖМД - С: или с НГМД - А: и на экране дисплея появляется стандартное приглашение ОС к работе, как показано ниже.
    А:\ - указывает на накопитель А:, если при включении ПК в дисковод А: не вставлена дискета, то ЭВМ обращается автоматически к диску В: или С:, с которого считывается ОС; С:\ - указывает на работу накопителя С:. После загрузки ОС в память ЭВМ на экране дисплея появляется строка ввода типа А:\ или С:\.
    Носителем ОС служат магнитные диски или дискеты (гибкие диски). Большая часть диска предназначена для хранения данных или программ. В небольшой части хранятся оглавление (каталог, директорий) программ пользователя и ОС.

5.2.1. Файловая система

    Средством для постоянного хранения данных, включая тексты и программы, являются файлы, размещаемые на дисках. Файл (file - подшивка, пакет) представляет собой набор однородной информации, записанный на магнитном диске с определенным именем. Входными и выходными данными для работы ОС являются файлы различных типов.
    Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в каталоге - оглавлении файлов. На диске хранится большое число файлов, отличающихся именами. Каждое полное имя файла состоит из двух слов, первое слово - собственное имя файла, которое должно содержать не более 8 символов. Второе слово (не более 3 символов) называется типом файла, иногда расширением имени файла. Не допускается, чтобы два файла, находящиеся в одном каталоге, имели одинаковые полные имена. Тип файла иногда может отсутствовать. Имя и тип отделяются точкой.
    Полное имя файла должно задаваться латинскими строчными или прописными буквами. Примеры имен файлов:
 

    При создании файлов автоматически регистрируются объем в символах (байтах), дата и время создания, снятые с показаний календаря и часов операционной системы. Имя и тип, дата и время, объем файла являются атрибутами или характеристиками файла, которые фиксируются при их создании или копировании в каталоге.

5.2.2. Групповое обозначение файлов

    При выполнении некоторых команд можно задавать неполное имя файла, и тогда ОС ищет одновременно целую группу файлов, неполные имена которых соответствуют заданному образцу (шаблону). Шаблон с символозаменителями в именах файлов часто употребляется для обозначения сразу нескольких файлов с целью сокращения записи имен файлов. В шаблонах в качестве символозаменителей употребляются вопросительный знак (?) и звездочка (*).
    Символ "?" внутри шаблона означает, что данная позиция может содержать либо один произвольный символ, либо не содержать никакого символа. Звездочка внутри шаблона означает, что, начиная с данной позиции до конца имени или типа файла, могут располагаться любые символы. Например:
        - KOL*.* - все файлы с именами, начинающимися с KOL (kolia.txt, koli.doc, koli5.bas...);
        - *.ЕХЕ - все файлы типа ЕХЕ (alma.exe, kolia.exe, а141.ехе,...);
        - *.* - все файлы текущего каталога;
        - * - все файлы, у которых отсутствует тип (vrem, text, alia...);
        - ???.BAS - все файлы типа BAS с одно-, двух- и трехбуквенными именами (ali.bas, a.bas, tl .bas, tar.bas, oil.bas...);
        - А?.* - все файлы с именем А и файлы, имена которых начинаются с А и состоят из двух букв с произвольным типом (а.М, a.com, as.doc, a2.bas, ad.pas...).

5.2.3. Каталоги файлов

    Количество файлов, хранимых на диске, может достигать нескольких тысяч. Пользователю трудно ориентироваться атакам огромном объеме информации - он должен помнить, какая информация содержится в каждом файле, а также все имена файлов.
    Для того чтобы систематизировать порядок хранения файлов на дисках, их объединяют в каталоги (директории). Каталог - это имя группы файлов, объединенных по какому-либо признаку и хранимых на одном диске. В каталоге содержатся имена всех относящихся к нему файлов. В системах Windows каталог называется папкой, которая является более точным понятием, раскрывающим его смысл.
    Каталог, как и файл, имеет имя, которое ему присваивает пользователь. Пользователь создает и формирует каталоги по своему усмотрению. Например, в один каталог он может поместить все файлы с текстовой информацией, в другой - файлы с числовыми данными, в третий - файлы с прикладными программами.
    При форматировании диска на нем автоматически создается пустой главный (корневой) каталог, в который затем пользователь записывает различную информацию.
    Пользователь должен помнить, что в один каталог нельзя записать файл, имя которого совпадает с именем другого файла этого каталога: информация из старого файла будет уничтожена и на ее место будет записана информация нового файла. Однако файлы с одинаковыми именами могут храниться в разных каталогах.
    Каталог имеет имя и, в свою очередь, может входить в другой каталог. В этом случае говорят о подчиненном каталоге (подкаталоге). Так образуется иерархическая, древовидная файловая система.
    На диске всегда есть корневой каталог или каталог 1-го уровня. Сюда могут входить обычные файлы и подкаталоги 2-го уровня и т. д. Цепочки подчиненных каталогов обозначаются их именами, разделяемыми  знаком "\", например:
        C:\DEMO - каталог 1-го уровня DEMO;
        C:\DEMO\SYS - каталог 2-го уровня SYS.
    В каждый момент времени один из каталогов на каждом из накопителей для ОС является текущим или активизированным. При включении ЭВМ таковым является, как правило, корневой каталог, либо активизированный каталог накопителя перед выключением ЭВМ. Пользователь может сменить текущий каталог на другой соответствующей командой ОС или другими способами.

5.2.4. Маршруты файлов

    При сложной, древовидной структуре файлов на диске для указания файла необходимо знать его местоположение - цепочку подчиненных каталогов. Цепочка имен каталогов, точно указывающих местоположение файла, называется маршрутом или путем. Итак, файл полностью задается следующими элементами:
        - именем накопителя (дисковода), которое иногда не указывается;
        - маршрутом (цепочкой имен каталогов), в которой каждый последующий является подкаталогом предыдущего (маршрут также может опускаться);
        - именем файла, завершающим цепочку (файл должен находиться в последнем каталоге маршрута).
    В каждый момент времени один дисковод является текущим. Об этом свидетельствует стандартное приветствие (приглашение операционной системы, где указываются имя текущего рабочего накопителя - дисковода и маршрут файлов. Например:
        - А:* или С:\
        - C:\DEMO\VICTOR или C:\SYS\BLAD\LORA Имя накопителя, активного в данный момент времени, в маршруте может не указываться.
    Если маршрут начинается со знака С:\, то местоположение файла вычисляется от корневого каталога, если нет, то от текущего каталога накопителя. Примеры:
        - С:\ progl .bas - файл в текущем каталоге;
        - С:* EXE\fontlat.com - файл в каталоге первого уровня ЕХЕ на текущем дисководе;
        - A:\PR\VICA\help.txt - файл находится в подкаталоге VICA текущего каталога РК. диска А.

5.2.5. Недопустимые имена файлов

    Некоторые трехбуквенные имена зарезервированы как имена стандартных устройств. Их нельзя использовать в качестве имен или типов файлов. Например:
        - PRN (LPT1) - основное печатающее устройство, 1-й принтер;
        - LPT2 - дополнительный 2-й принтер;
        - CON - консоль, т. е. дисплей - при выводе данных и клавиатура при вводе;
        - AUX (COM1) - основной (1-й) коммуникационный канал;
        - NUL - фиктивное пустое устройство, используемое при отладке.

5.2.6. Стандартные расширения имен файлов

    Расширение (тип файла) имени приписывается файлу обычно в соответствии с характером хранимой в нем информации. Существуют стандартные типы файлов, позволяющие распознавать их по расширениям, например:
        - .ASM - исходная программа на языке ассемблера;
        - .ВАК. - резервный файл (копия), используемый в случае повреждения оригинала;
        - .BAS - программа на языке BASIC;
        - .PAS - программа на языке Паскаль;
        - .BAT - командный файл для пакетной обработки;
        - .СОМ - командный файл для непосредственного исполнения,
        - .DAT- файл данных;
        - .DOC - файл документов для текстовой обработки;
        - .EXE - исполняемый файл;
        - .TXT -текстовый файл;
        - .CAL - таблица данных, полученная в пакете Supercalc.

5.3. Структура операционной системы MS DOS

    Операционная система DOS хранится в виде файлов корневого каталога на дискете или на диске С: и состоит из следующих модулей:
        - BIOS (базовая система ввода-вывода), находящаяся в постоянной памяти (ПЗУ). Эта часть операционной системы является "встроенной" в компьютер. Она осуществляет проверку работоспособности устройств при включении ЭВМ и выполняет наиболее простые и универсальные *'слуги ОС, связанные с вводом-выводом. Кроме того, базовая система содержит программу вызова загрузчика операционной системы;
        - Загрузчик операционной системы - это очень короткая программа, осуществляющая считывание в память модулей операционной системы DOS (10.SYS, MSDOS.SYS), которые потом постоянно находятся в оперативной памяти;
        - 10.SYS осуществляет все операции обмена информацией с внешними устройствами (клавиатура, дисплей, печатающее устройство, адаптер связи, а также динамик);
        - MSDOS.SYS позволяет создавать файлы, а также может распоряжаться областями оперативной памяти (ОП), содержит информацию о свободных участках памяти;
        - COMMAND.COM - командный процессор, предназначенный для работы пользователя. Он содержит все внутренние или резидентные команды, которые процессор выполняет по требованию пользователя. Для выполнения других внешних ( транзитных) команд ищется на дисках файл-программа с соответствующим именем и если находит ее, то загружает в оперативную память и передает ей управление. По окончанию работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд (приглашение DOS).
        - Внешние (транзитные) команды DOS - это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных модулей. Они как транзитные команды выполняют действия обслуживающего характера, например, форматирование дискет, проверку дисков и т.д.
        - Драйверы устройства - это специальные программы, которые дополняют систему DOS и обеспечивают обслуживание новых устройств. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, и их имена указываются в специальном файле CONFIG.SYS. После загрузки операционной системы, с диска считывается файл конфигурации CONFIG.SYS и загружаются драйверы устройств. Затем считывается командный файл COMMAND.COM и ему передается управление. Командный процессор выполняет командный файл AUTOEXEC.BAT (автозагрузчик), после чего выполняются указанные в этом файле команды и программы.

5.4. Основные команды ОС

    Основное средство работы в среде операционной системы - это команда, служащая для вызова специальной программы, предписывающей компьютеру выполнение определенных действий.
    Команда должна иметь определенную структуру, которая называется форматом. Формат команды образует имя команды и параметры.

5.4.1. Классификация команд

    Все команды MS-DOS делятся на две большие группы - резидентные и транзитные. Резидентные (внутренние, встроенные) команды являются составной частью служебного файла COMMAND.COM. Они наиболее простые и часто используемые, поэтому постоянно (резидентно) находятся в оперативной памяти и выполняются немедленно. К их числу относятся команды: DIR., MD, CD, RD, TIME, DATE, KEN, DEL, TYPE, COPY и др.
    Транзитные (внешние, загружаемые) команды используются реже, они являются программными файлами на диске, поэтому перед выполнением они должны быть прочитаны с диска. Эту группу образуют команды: FORMAT, АТТRIВ, TREE.MODE и др.

5.4.2. Резидентные команды

    К этой группе относятся команды DIR, CD, RD, MD.
    Команда DIR - выдает список подкаталогов и полных имен файлов, их размер, время и дату создания. Простое использование команды DIR без параметров выводит на экран содержимое текущего каталога (DIR). Для просмотра подкаталога достаточно задать команду DIR с именем подкаталога. Параметром может быть любой маршрут, указывающий на корневой или подчиненный каталог любого уровня. Примеры:
        а) С:\ dir studenMasic - выдает содержимое подкаталога BASIC, входящего в каталог STUDENT, здесь знак "_"     указывает наличие обязательного пробела между параметрами команды;
        б) C:\STUDENT\BASIC dir *.bas - выдача списка и атрибутов всех файлов с расширением BAS текущего каталога STUDENT\BASIC;
        в) А:\ dir alma.bas - выдача атрибутов файла ALMA.BAS. Для постраничного вывода информации на экран используют параметр /Р (от слова page - страница) в конце строки. В этом случае, после заполнения информацией экрана выдача приостанавливается, нажатие любой клавиши приводит к выдаче следующей порции, например, С:\dir /р или С:\ dir studenftbasic /р
    Для выдачи информации в более компактном виде (в ширину) используют параметр /W (от слова window - окно). При этом выдаются только имена и типы файлов без остальных атрибутов в сжатом виде, заполняя ширину окна, например:
        A:\dir /w или C:\STUDENT\BASIOdir /w Команда DIR позволяет выводить заданный список не только на экран дисплея, но и на печатающее устройство и в выходной файл.
        С:* dir prn - вывод списка файлов корневого каталога диска С: на принтер; А:\ dir spisok - вывод переадресовать в файл с именем SPISOK.
    Знак подчеркивания в формате команды означает необходимость вставки в это место хотя бы одного пробела.
    Команда МD (Make Directory - создать каталог) - создание нового каталога, которое может быть произведено в любом текущем каталоге, например:
        - С:\ md_student - создание каталога STUDENT в корневом каталоге диска С;
        - С:\ md_studenftbasic или C:\STUDENT rod basic - создание подкаталога BASIC в каталоге STUDENT.
    Команда RD (Remouve Directiry - удалить каталог) - удаление каталогов и подкаталогов, причем только пустых, не содержащих внутри себя файлы, например:
        - С :\STUDENT\BASIC rd tecno2 - удаление подкаталога третьего уровня TECNO2, находящегося внутри подкаталога второго уровня BASIC в каталоге STUDENT;
        - С:\ rd student\basic\tecno2 - удаление того же подкаталога, когда текущим является корневой каталог.
    Команда СD (Change Directory - сменить каталог) - смена текущего каталога, т.е. переход из одного каталога в другой, чаще всего, из текущего в подчиненный каталог. Возврат на предыдущие уровни каталогов осуществляется с помощью параметров команды ''.." и "\". Примеры:
        - С:* cd_studenMlasic - переход в подкаталог BASIC каталога STUDENT;
        - C:\STUDENT\BASIC cd . - возврат из подкаталога BASIC в каталог STUDENT;
        - C:\STUDENT\BASIC\TPOP2 cd \ - возврат в корневой каталог;
        - C:\STUDENT\BASIC cd*lex - возврат из BASIC в каталог STUDENT и войти в подкаталог LEX;
        - C:\STUDENTfflASIC\ECONOM2 cd..\.. - возврат на два уровня выше, т.е. в каталог STUDENT.

    Команды работы с файлами
    К этой группе относятся команды COPY, REN, DELETE, TYPE, DATE, TIME и др.
    Команда COPY - осуществляет копирование файлов. При копировании содержимое файлов не меняется. В качестве параметров нужно указать, что и откуда копировать, затем куда и с каким именем. В общем виде формат команды записывается так:

Copy <откуда и что <куда

    В именах файлов можно использовать групповые обозначения файлов, например:
        - С:\сору а:*.*_с: -копирование всех файлов с диска А: в текущий каталог диска С;
        - С:\сору alla.bas alma.bas - копирование файла ALLA стилем BAS в файл ALMA.BAS в том же каталоге (дублирование);
        - C:\STUDENT\LEXcopya:port.txt-копированиесдискаА: файла с тем же именем в текущий каталог, имя текущего каталога можно не указывать;
        - С:\ сору knl.txt+b:kn2.txt+a:kn3.txt_kniga.txt - копирование трех файлов с разных дисков в один файл под именем KNIGA.TXT (объединение);
        - С:\ сору сои proba.txt - ввод текста с клавиатуры в файл PROBA.TXT, при этом создается новый файл PROBA.TXT. Признаком конца вводимого текста служат нажатия клавиш Ctrl+Z и "ввод";
        - С:\ сору talgat.txt+con talgat.txt - добавление строк с клавиатуры в конец файла TALGAT.TXT;
        - С :\ copy con+talgat.txt talgat 1 .txt - добавление строк с клавиатуры в начало файла TALGAT.TXT. В этом случае файл - результат должен иметь имя, отличающееся от исходного;
        - С:\ сору сон ргn - печать символов с клавиатуры (пишущая машинка);
        - С:\ copy port.txt_prn - распечатка текстового файла, находящегося в корневом каталоге.
    Команда REN (RENAME) - переименование файлов, параметры - старые и новые имена, например:
        - С:\ геn port.txt_dora.txt - переименовать файл PORT с типом TXT в файл DORA-TXT;
        - C:\ren *.doc *.txt - произвести изменения типов файлов с DOC на TXT в текущем каталоге.
    Команда DEL (DELETE) - удаление файлов или группы файлов из текущего каталога, например:
        - С:\del ana-has - удаление файла ALLA.BAS в текущем каталоге;
        - С:\del \basic\* .has - удаление всех файлов с расширением BAS из каталога BASIC;
        - С :\PRJMER del *. * - удаление всех файлов из каталога PRIMER. При удалении группы файлов система предупреждает: Are you sure? Y/N? (Вы уверены? да/нет). Выбрав Y, вы подтверждаете свое решение удалить группу файлов, выбрав N, вы отменяете операцию удаления.
    Команда TYPE - вывод содержимого текстового файла на экран:
        - С:\ type program.txt - вывод на экран файла PROGRAM.TXT;
        - С:\ type student\lex\progl.txt - вывод содержимого файла PROGI .TXT на экран, файл находится в подкаталоге LEX каталога STUDENT;
        - С:\ type_program.txtprn - вывод содержимого файла prograrn.txt на принтер.
    Команда DАТЕ - выдача и установка текущей даты.
        - C:\DATE - выдает установленную системную дату и запрос на ввод новой даты. Для установки даты необходимо ввести DATE ММ- DD-YY, где ММ - номер месяца (1-12), DD - число календаря (1-31), YY - год. Разделителями могут быть "-" или "/", например, С:\ date
    Команда TIME выдача и установка текущего времени, по формату эта команда совпадает с предыдущей.
        - С:\ time - выдача текущего системного времени и запрос на ввод нового времени как в предыдущей команде: Текущее время 11:22:39.82 Введите новое время: Для установки времени вводим HH:MM:SS, где НИ - час
(0-23), ММ - минуты (0-59), SS - секунды (0-59).
    Команда РАТH (путь) предназначена для организации командной ветви. Эта команда сообщает MS DOS в каких подкаталогах необходимо искать файлы, указанные при вводе загружаемой команды, после того, как MS DOS просмотрит текущий подкаталог. По умолчанию принимается значение без ветвей. Эта команда, чаще всего, записывается в файле автозагрузки - autoexec.bat и указывает в каких каталогах могут находиться служебные файлы, например: path с:\; c:\dos; с:\ ПС; c:\sys; d:\utilit; d:\my; d:\text
    Команда CLS (Clear Screen - очистить экран) очищает экран и приглашение операционной системы появляется в левом верхнем углу экрана. Она набирается без параметров cls и нажимается клавиша Enter.