計算機管理信息係統(2)(1 / 3)

(二)MS-DOS操作係統

MS-DOS操作係統是目前16位機上最流行的單用戶操作係統,主要用於CPU為8086、8088、80286、80386等微型機上。先後推出的版本有MS-DOS1.0、MS-DOS2.0、MS-DOS2.1 MS-DOS—3.0、MS-DOS3.3、MS-DOS4.0、MS-DOS5.0、MS-DOS6.0等。

MS-DOS的廣泛流行,與美國最大的計算機製造商IBM公司采用其作為IBM-PC機上的操作係統有關。IBM-PC是目前國際上最流行的16位微型機,它結構簡單,機身輕便,壽命長,易於擴充,硬件設計非常成功。IBM-PC除基本配置(主機和鍵盤)外,其餘均為可選件(1至2個軟盤驅動器、硬盤、顯示器、打印機等)。不同的選擇組合,可以構成相應功能強弱不同的PC機係統,因而可適用於各種不同層次的需求。PC機的麵世掀起了微型機應用的新高潮,而這個高潮與MS-DOS的使用是分不開的。所以MS-DOS為PC機的應用可以說是立下了汗馬功勞。

MS-DOS的另一個名稱是PC-DOS。PC-DOS是IBM公司決定采用MS-DOS作為PC機的操作係統後重新命名的,係統功能沒有差異。所以現在PC機上有使用PC-DOS的,也有使用MS-DOS的。

而CCDOS漢字操作係統是基於MS-DOS的漢化版本,CCDOS保留了MS-DOS的全部功能。

1991年,MicrOSOft(MS)公司為PC機用戶推出了大家期待已久的新操作係統版本MSDOS5.0。在此之前MS公司曾經推出過帶有圖形用戶界麵DOSSHELL的MSDOS4.0版本,但由於該版本的一些技術不成熟,如可裝入的文件係統與DOS動態庫的連接等問題,以及其內核開銷過大,DOSSHELL速度不高,又占用過多內存及兼容性不佳等,一直未能取代MSDOS3.3版本的地位。MS公司吸取了MSDOS4.0的經驗教訓,使本次推出的5.0版的兼容性與可靠性得到大大提高,得到用戶廣泛認可,成為新的流行操作係統。

MicrOSOft公司考慮到浩大的DOS軟件資源及眾多用戶的接受能力,決定了新版本DOS不可能在體係結構上徹底改造,而是在繼承舊版本的基礎上,對原有內核以及外部程序重新修改,以解決MSDOS4.0帶來的諸多問題,並提供一些新的實用工具。同時也拋棄了在MSDOS4.0中發表的一些冒進技術,以改善向下兼容性。因此,新的MSDOS5.0版本仍然運行於實模式(ReaL MOde),而不是直接支持PC286以上機型才有的保護模式(PrOtected MOde),這樣依然存在640KB的直接尋址限製。當然,以Phar LaP386/DOS擴展技術為基礎的DPMI兼容軟件以及MS WindOWS3.0的386增強模式與標準模式,都可以突破這個限製。

長期以來,DOS使用的8字符加3位擴展名字符的文件名規則沒有修改,文件分區表FAT結構未作改變,缺省的126個字符的命令行依然如故。由於INT13H的界麵未作改變,對多於1024柱麵的硬盤,DOS仍不能直接處理。

但是,正是由於MSDOS5.0繼承了DOS的傳統,從而使絕大部分流行軟件可直接運行於新係統,升級用戶亦不需對硬盤進行重新格式化,可輕易地進行新版本DOS的安裝。

MSDOS5.0版內部結構與老版本相差不大,但它卻不失為一個精巧的操作係統。它的DOS內核程序比4.0版小得多,與3.3版相差無幾,而且在內存大於IBM的286以上機型上可通過係統配置文件CONFIG.SYS中設置DOS=HIGH語句,將DOS內核程序裝入1024KB以上的高內存區,使用戶應用程序直接使用的內存多達620KB以上。但此功能無法用於CPU為8088/8086的無擴展內存支持的低檔PC機。

5.0版包括了與QEMM386或386MAX相似的高內存管理程序EMM386.EXE,它在係統配置文件CONFIG.SYS中通過語句

DEVICE=C:\DOS\EMM386.EXE

調用,其後可跟有控製內存地址的參數。EMM386是與VCPI兼容的EMS管理程序,它把擴充內存XMS轉換為高端內存塊UMB,新的LOADHIGH外部命令及DEVICEHIGH語句分別可將內存駐留程序TSR及係統設備驅動程序.SYS裝入高端內存。同時5.0版允許用戶繼續使用QEMM386等其它內存管理軟件取代EMM386,此時QEMM386應采用新的6.0版本以支持新的DOS。

5.0版提供了與用戶友好的操作界麵DOSSHELL,它擁有同WindOWS類似的外觀與感覺,比WindOWS容易掌握,而占用不到10KB的內存。在VGA分辨率下,DOSSHELL可按要求運行於字符模式或圖形模式,均支持鼠標器。圖形模式中提供各類文件的圖標及各種驅動器圖標,顯示行可在25~50之間分檔選擇。它的文件管理器FiLe Manager與PCTOOLS6.0相似,屏幕左側顯示樹形目錄結構,右側顯示文件列表,上端為功能菜單條,可下拉出各種功能菜單。和WindOWS一樣,在FiLe Manager中,可通過選擇文件,敲擊兩次鼠標拾取鍵而啟動任何批處理文件或可執行文件,不必退出DOSSHELL。程序管理PrOgram Manager可對用戶常用的可執行文件進行分組管理,對不熟悉程序名及鍵盤操作的用戶僅需依照主窗口MAIN中的功能分組名,如字處理WOrd POrceSSing、數據庫DataBaSe、電子表格SPread Sheet或CAD等菜單項以鼠標指點,即可啟動程序。這個主窗口既可單獨出現,也可與文件管理程序同時出現。

DOS5.0提供了多任務處理能力。利用DOSSheLL可激活多任務切換功能,使PC進行前後台處理。盡管進行多任務時,速度會有所下降,但對提高機器使用效率還是很有價值的。

DOS5.0可直接支持高達2GB的硬盤分區,不必裝入SHARE.EXE,同時也直接支持在MSDOS3.3中通過磁盤管理器DiSK Manager或SPeed StOr所作的分區,隻需將隨原盤附帶的新版本DMDRVR.BIN或SSTOR.SYS用EXPAND命令釋放後,取代原來同名文件即可,新文件亦可在DOS3.3下運行。

網絡用戶可對DOS直接升級,無須修改其驅動程序及網絡管理程序。

用戶將自己的DOS升級為5.0版僅需在安裝盤DISK1上運行安裝程序SETUP,即可按屏幕提示進行安裝,程序自動識別硬盤是否允許直接安裝,如不符合要求,提示用戶先對軟盤進行安裝。5.0版的使用手冊十分詳盡,用戶可按指導進行優化與調試。

DOS5.0的全部命令均支持/?詢問參數,響應詳細的命令格式描述。在眾多命令中,最有新意的應算是FORMAT命令了,它新增的/Q快速格式化功能隻將磁盤的目錄區與FAT表抹成0,而不真的抹去數據,這樣大大節省了時間,而且在做快速格式化之前將目錄區與FAT表寫成一個文件保存下來,今後還可通過新的UNFORMAT命令進行恢複。應該提及的是UNFORMAT、MIRROR與UNDELETE 這3個程序是由PCTOOLS的開發者——CentraL POint公司開發的,這些程序不依賴於5.0版,亦可用於DOS3.3等版本中,它們的詳細使用方法可參見PCTOOLS的使用手冊。

UNFORMAT使用在FORMAT/Q時生成的隱含文件MIRROR.FIL,可恢複被不慎格式化的磁盤,若定期以新命令MIRROR加/Partn項對硬盤分區進行備份,即使遇到病毒的嚴重破壞,亦可恢複硬盤的功能。

內存駐留程序DOSKEY可用於對命令行作重複調用,它在內存維護一個命令執行表,把新近使用的敲鍵序列記錄下來,根據需要形成宏文件,或者僅以方向鍵調回重複執行,這個功能對進行重複性錄入的人提供了方便的幫助。

DIR命令的改進也十分顯著,可指定或排除符合指定屬性的文件,按文件名、擴展名、文件長度、生成日期等進行排序,還可在名為DIRCMD的環境變量中把自己習慣的DIR開關存起來重複使用。

EDLIN的改進不多,原來在字符查詢時提問退出查詢與否Y/N?繼續查詢可以R回答,現改為N。

新增加的EDIT是一個全屏幕編輯工具,實際上它是附帶的QBASIC.EXE編輯調試環境的子集,它不能改變顯示行數。

老版本中的GWBASIC解釋程序如今被QBASIC所取代,但QBASIC僅提供了解釋執行能力,無法進行編譯。如需要編譯成可執行文件,需再購置MS公司的QUICK BASIC編譯器。

新增的SETVER命令常用於係統文件中,以DEVICE=SETVER.EXE設置,它對運行一些需要與操作係統版本號有關的程序有幫助,以改善兼容性。

現將5.0版與3.3相比增加的命令列舉如下:

DOSKEYLOADHIGH(LH)

DOSSHELLMEN

EDITMIRROR

EMM386QBASIC

EXITSETVER

EXPANDUNDELETE

FCUNFORMAT

LOADFIX

以上不包括在CONFIG.SYS中擴充的功能語句。

(三)漢字操作係統CCDOS

要學會微機操作,掌握計算機上的漢字信息處理技術,必須懂漢字操作係統。CCDOS(ChineSe Character DiSK OPerating SYStem)是電子工業部第六研究所在PC-DOS的基礎上,為IBM-PC及其兼容機開發的漢字操作係統。PC-DOS是16位微型機上流行的操作係統,因而它的漢化版同樣也相當流行。CCDOS的成功開發極大地促進了我國微型機的普及、發展和應用,為各行各業在微機上開發和使用漢字應用軟件提供了支持條件。目前,在CCDOS的支持下,全國範圍內所編製的應用軟件不下數千種。

CCDOS漢字操作的關鍵是在計算機對漢字信息的處理上,能使計算機使用漢字和使用西文一樣的方便和容易。CCDOS是以PC-DOS為基礎,對其有關部分進行改造和擴充而成的(稱為漢化),因此,它保留了PC-DOS的全部功能和特點,還具有PC-DOS所不具有的漢字信息處理功能。

(四)組成DOS的各個模塊具有什麼功能

DOS由引導程序、隱含文件IBMBIO.COM(基本輸入輸出管理程序)、隱含文件IBMDOS.COM(DOS內核,包括中斷21H的係統功能調用的用戶文件管理程序)以及命令處理程序COMMAND.COM四部分組成。各自的功能是:

(1)引導程序

係統加電後,執行ROM區地址在FFFF:0000的啟動程序,進行初始化,並自檢。然後進入ROM BIOS的INT 19H檢查驅動器插盤否。若插有DOS磁盤,則將引導程序讀入到內存地址0060:7C00處,並執行引導程序。引導程序的工作過程是:

①檢查0道5扇區的目錄塊,應有IBMBIO.COM和IBMDOS.COM。

②將IBMBIO.COM和IBMDOS.COM兩個文件放在地址0060:0000處。

③轉到0060:0000處執行IBMBIO.COM。

④若以上沒有,則為非係統盤,顯示錯誤,等待換盤。

(2)IBMBIO.COM

該程序依賴機器硬件,擴充了ROMBIOS與IBMDOS.COM接口,處理同全體外設的通信,它的功能有:

第一,初始化功能,包括:

①建立磁盤參數表入口;

②初始化RS232端口和打印機口;

③建立01H、03H、04H、1BH類中斷入口;

④把IBMDOS從當前位置移到00BFH段,要複蓋一些BIOS.COM程序;

⑤確定磁盤驅動器數目和RAM的大小;

⑥調IBMDOS初始化程序,建立用戶區段;

⑦填寫25H、29H類中斷入口地址;

⑧把COMMAND.COM讀到用戶區段0100處;

⑨建立磁盤緩衝區(DAT)地址,偏移量為80H;

執行COMMAND.COM程序。

第二,接口功能,有11個設備驅動程序:

05H,08H,0AH,10H,11H,12H,13H,14H,16H,17H,19HB

(3)IBMDOS.COM

該程序不依賴機器硬件,與IBMBIO、COMMAND和應用程序接口。它的功能是:

第一,初始化功能

①按照IBMBIO.COM的磁盤參數表DPT,再建立新的磁盤參數表DPT;

②每個驅動器建立一個文件分配表(FAT);

③在最後一張文件分配表末尾建立用戶區段地址;

④檢查RAM的大小;

⑤填寫中斷向量0H,20H,22H,23H,24H,25H,26H,30H的入口;

⑥在程序段建立前綴控製塊PSP。

第二,中斷21H功能調用

共有57個功能塊。

(4)COMMAND.COM

COMMAND.COM由暫駐內存、常駐內存和初始化部分組成。

第一,暫駐部分

在COMMAND.COM建立段前綴PSP後,由IBMBIO的初始化程序將COMMAND.COM的常駐部分調入CS:0100,由此開始執行COMMAND.COM的初始化。暫駐部分含:命令處理程序本身、所有的內部命令處理程序、批命令處理程序。對DOS2.1還包括裝入外部命令程序,執行外部命令程序。

第二,COMMAND.COM的內存常駐部分的功能:

①與IBMDOS用戶區程序及COMMAND.COM的暫存部分通信;

②建立INT 22H管理程序終止,INT 23H中斷退出,INT 24H出錯處理,INT 27H結束並駐留程序;

③在用戶程序終止後,檢查暫存部分被用戶程序覆蓋否,若覆蓋了則重新調入。

第三,初始化部分。這部分包含AUTOEXEC.BAT文件處理程序的設置程序。它決定被裝入程序的段地址。

第四,COMMAND.COM還產生DOS提示符(如A>或C>),讀來自鍵盤(或批命令文件)的命令並執行之。對於外部命令,它建立一個命令行並發出EXEC功能調用,以裝入並把控製傳給這個外部命令處理程序。

四、DOS係統的啟動

(一)啟動DOS的含義

組成DOS的文件都裝於磁盤之中,隻有將磁盤的文件按一定的規則裝入內存,才能使DOS操作係統激活,從而把係統的硬件資源和軟件資源管理起來。所謂啟動DOS就是把係統盤上基本文件,IBMBIO.COM(基本輸入輸出係統)、IBMDOS.COM(DOS核心)、COMMAND.COM命令處理程序裝入內存的過程。啟動PC-DOS有兩種方式:一種是冷啟動,即加電開機的啟動方式。第二種是熱啟動,這是係統主機已經加電,或你想擺脫某種困境而要回到DOS狀態的啟動方式。建議最好從硬盤係統啟動DOS(或CCDOS),這樣做操作簡單,啟動速度快,而且可減少計算機病毒感染的機會。

(二)DOS的啟動過程中所做的工作

DOS的啟動過程如下:

(1)當係統加電或熱啟動後,程序從地址FFFF:0000H開始執行,進入自檢程序和ROM引導裝入程序。

(2)ROM引導裝入程序從磁盤的第一扇區(引導扇區)讀入磁盤引導裝入程序到0000:007CH,然後將控製權轉交給磁盤引導裝入程序。

(3)磁盤引導裝入程序檢查盤上有無DOS係統。檢查過程為:讀入根目錄的第1扇區,然後檢查其中前兩個文件是否為IBMBIO.COM和IBMDOS.COM,若盤上無這兩個文件,係統將提示用戶插入另一磁盤,然後按下任一鍵繼續。若發現了這兩個文件,磁盤引導裝入程序便將IBMBIO.COM讀入內存,並將控製權轉向IBMBIO.COM的初始化入口。

(4)IBMBIO.COM由兩個模塊組成:第1個模塊是BIOS,它由一組設備驅動程序組成;第2個模塊是SYSINIT。

BIOS模塊的初始化部分將IBMDOS.COM加載到內存。

(5)SYSINIT由BIOS的初始化代碼調用。該程序確定連續的內存空間的大小,並將自己重新裝入內存高端。然後,SYSINIT將DOS核心(IBMDOS.COM)從初始化位置重新加載到最後位置,並覆蓋IBMBIO.COM中可覆蓋的初始化程序和內存低端的SYSINIT程序。

(6)隨後,SYSINIT調用IBMDOS.COM的初始化程序。作為係統初始化工作的一部分,DOS核心檢查由駐留的塊設備驅動程序返回的磁盤參量,確定係統所使用的最大扇區的大小,建立一些磁盤參數塊(DPB)並設立磁盤緩衝區。

執行完DOS的初始化程序後,SYSINIT便可調用DOS的文件服務程序(INT 21H)去打開CONFIG.SYS文件,用戶可在CONFIG.SYS中指定新加的設備驅動程序,確定磁盤緩衝區的數目、最多可同時打開的文件數目以及命令處理程序的文件名等。

(7)加載完所有可安裝的設備驅動程序後,SYSINIT關閉所有的文件指針,重新打開控製台(CON)、打印機(PRN)以及輔助設備(AUX)。此時允許安裝的字符設備驅動程序覆蓋BIOS的標準設備駐留的設備驅動程序。

最後,SYSINIT調用DOS的EXEC功能將COMMAND.COM(命令處理器)加載到內存,並將控製權轉交給它。

命令處理程序顯示DOS提示符,等待用戶輸入命令。此時DOS進入正常工作狀態,SYSINIT消失。

(三)冷啟動和熱啟動的區別

冷啟動指係統加電啟動或者按下係統複位鍵(RESET),熱啟動指係統複位(按CtrL+ALt+DeL組合鍵)。在加電初期電源產生“POWER GOOD”低電位信號,該信號通過時鍾發生器輸出有效的RESET信號,使CPU進入複位狀態並強製CS:IP=FFFF:0000。此時係統進入ROM-BIOS程序。該程序第一條指令為“JMP START”,即跳轉到設備自測試程序。

後者按複位組合鍵後,內部鍵盤中斷程序複位標誌為1234H,使係統直接跳轉到自測試程序。冷啟動與熱啟動的區別僅在於後者取消了對存儲器的測試,因而熱啟動要比冷啟動快。

(四)DOS從硬盤啟動與從軟盤啟動的區別

從硬盤啟動是由下列程序完成

(1)加電自檢程序

(2)自舉程序INT 19H

(3)硬盤主引導記錄

(4)DOS分區引導

(5)IBMBIO.COM的初始化程序

(6)IBMDOS.COM的初始化程序

(7)COMMAND.COM的初始化程序

硬盤啟動與軟盤啟動不同之處表現在:

(1)加電自檢測試對硬盤的診斷包含以下內容:對硬盤控製器內部的診斷,對硬盤適配器RAM的診斷,以及對硬盤驅動器的檢測等。這些診斷是借助硬盤I/O驅動程序INT13H的子功能09H、0FH、10H、11H 、12H和14H來完成的,若有錯,則顯示“1701”。

(2)硬盤自舉INT 19H用於讀出硬盤0頭0柱1扇區的主引導記錄,並檢查其有效性。

(3)主引導記錄用來檢查硬盤分區的有效性,然後將活動(即有效的)DOS分區的引導記錄讀入內存指定區域,並將控製權交給它,由它負責引導DOS。

(4)硬盤啟動過程中若有故障,則在屏幕上會顯示出錯信息。

五、批處理文件

文件的擴展名為.BAT的ASCII碼文件稱之為批處理文件。對於經常要執行的一係列命令,可以把這些命令語句像編程序一樣寫入到一個批處理文件中。然後此文件可以作為外部命令被調用,這時係統將自動地依次執行該文件中的全部命令語句。

係統在執行批處理文件時,並不是把所含的命令文件全部裝入內存而是讀入一條並執行後再讀入下一條執行,這樣一直到最後一條命令語句執行完為止。