Завантаження DOS

Взагалі під завантаженням програми розуміється розміщення її в ОЗП для виконання. Функцію завантаження виконує спеціальна програма, названа завантажувачем. У випадку завантаження ОС ситуація інакша, і от чому: ОС є первинним програмним продуктом у тім сенсі, що її завантаженням і запуском на виконання ніяка інша програма не керує. Тому ОС повинна сама себе завантажувати, можливо, після невеликого "поштовху" ззовні, а процедура завантаження повинна включати запуск ОС у роботу, тобто активізацію для керування ресурсами ЕОМ.

Послідовність основних етапів завантаження DOS у випадку, коли не виникає ніяких позаштатних ситуацій, складається з наступних етапів.

Завантаження ОС ("холодний" старт).

Включення живлення системного блоку приводить до апаратної передачі керування на програму тестування (перевірки працездатності) устаткування, що знаходиться в BIOS (у ПЗП). Тестуванню підлягають усі пристрої ПЕОМ, на які подане електроживлення. Воно супроводжується миготінням індикаторів на периферійних пристроях і подачею звукових сигналів. Також виробляється і тест ОЗП.

Коли в роботі устаткування ПЕОМ виявлені порушення, на екран дисплея видається повідомлення з ідентифікацією помилки, що включає код помилки. Якщо помилка некритична (причиною може бути збій, а не відмовлення устаткування), то користувачеві надається можливість відновити процес завантаження, починаючи з тестування, про що інформує повідомлення на екрані дисплея. У випадку критичної несправності (відмовлення, що не дає можливості продовжити роботу) процес завантаження припиняється з видачею на екран відповідного повідомлення.

Під час тестування перевіряється також кількість підключених дискових нагромаджувачів і виділяються буфери для їхньої роботи. При цьому зменшується обсяг вільної пам'яті, що використовується для роботи. Також виробляється ініціалізація пасток (пошкоджень) і деяких областей пам'яті, необхідних для роботи комп'ютера.

Після включення живлення ПЕОМ, але до закінчення тестування устаткування, користувач, що бажає здійснити завантаження DOS з дискети повинний встановити системну дискету в привід (дисковод) з ім'ям А.

Після успішного завершення тестування устаткування ПЕОМ керування передається на програму початкового завантаження в BIOS. Програма початкового завантаження звертається до дисководу А і, якщо в нього встановлена дискета, зчитує в ОЗП системний завантажувач, що зберігається в її стартовому секторі (BOOT-секторі) (помітимо, що системний завантажувач є в стартовому секторі кожного диска, відформатованого засобами DOS). Якщо ж дискета в приводі А відсутня або прочитати системний завантажувач не вдається (диск ушкоджений), то, якщо комп'ютер оснащений жорстким диском, здійснюється спроба завантажитися з нього. Якщо ж жорсткого диска немає, або з нього теж не вдається завантажитися, запускається інтерпретатор Ваsіс'а, що знаходиться в ПЗП. (На машинах IBM PC інтерпретатор Ваsіс'а може бути відсутнім, тому замість запуску інтерпретатора комп'ютер видасть повідомлення про те, що він очікує операційну систему і перейде в режим чекання).

Припустимо, що системний завантажувач зчитаний в ОЗП. Подальше завантаження DOS продовжується з того диска, зі стартового сектора якого прочитаний системний завантажувач (дисковод А для гнучкого диска і дисковод С - для жорсткого).

Далі здійснюється перевірка наявності вільної пам'яті. Якщо в наявності менше 64 Кб, то здійснюється запуск інтерпретатора Basic'а, що знаходиться в ПЗП.

Після занесення системного завантажувача в ОЗП і перевірки наявності вільної пам'яті програма початкового завантаження передає керування на системний завантажувач і припиняє свою роботу.

МР BIOS виконує нижчеподані дії:

1) визначає стан устаткування і ініціалізує (встановлює у початковий стан) включені периферійні пристрої;

2) обробляє файл конфігурації CONFIG.SYS (якщо він, звичайно, є) і здійснює конфігурування DOS, завантажуючи в ОЗП і підключаючи до системи зазначені зовнішні драйвери, а також встановлюючи параметри системи; якщо файл CONFIG.SYS відсутній, то ніякі зовнішні драйвери не підключаються, а параметри DOS встановлюються за замовчуванням;

3) ініціалізує (встановлює) і переустановлює деякі вектори переривань нижнього рівня;

4) передає керування на БМ DOS (перевіряє наявність на диску системного файлу MSDOS.SYS і, якщо він присутній, завантажує його по визначеній адресі, передає на нього керування і припиняє свою роботу).

БМ DOS продовжує завантаження системи(MSDOS.SYS обчислює, яка область пам'яті доступна, перебудовує частину своєї програми для роботи в доступній ділянці пам'яті, робить настройку адрес для "теплого" старту і системних викликів, пересилає перебудовану частину в обчислену ділянку пам'яті і робить корекцію (зменшення) доступної (вільної) пам'яті відповідно до довгої перенесеної частини), реалізуючи наступні функції:

1) ініціалізує свої внутрішні таблиці;

2) ініціалізує вектори оброблюваних їм переривань верхнього рівня;

3) завантажує в ОЗП командний процесор (КП) і передає на нього керування (на диску шукається командний процесор COMMAND.COM і якщо він знайдений, то він завантажується в пам'ять і на нього передається керування. У противному випадку буде видане повідомлення

"Вставте диск із COMMAND.COM ...".)

Одержавши керування, КП:

1) ініціалізує три вектори переривань, що він обробляє (COMMAND.COM аналогічно DОS'у обчислює, яка область пам'яті доступна, перебудовує частину своєї програми для роботи в доступній ділянці пам'яті, пересилає перебудовану частину в обчислену ділянку пам'яті, але не робить корекцію доступної пам'яті);

2) зчитує, обробляє й організовує виконання файлу автозапуску ANTOEXEC.BAT; якщо цей файл відсутній, то КП послідовно видає запити на встановлення дати і поточного часу, на які допускається відповісти просто натисканням клавіші Enter.

За допомогою файлу AUTOEXEC.BAT можна автоматично виконувати команди DOS і програми для створення необхідного Вам операційного середовища. Завантаження системи завершується видачею на екрані дисплея запрошення (підказки) DOS у виді А>_ або С>_ (підкреслюємо тут позначений курсор).

Перше запрошення з'являється у випадку завантаження з дискети, а друге – при завантаженні з жорстокого диска. Буква в запрошенні інформує користувача про ім'я поточного дисководу. Запрошення DOS може мати й інший вид (якщо починаються визначені дії у файлі AUTOEXEC.BAT), а може і взагалі не з'явиться (якщо з файлу AUTOEXEC.BAT запускається інтерактивний програмний продукт). В останньому випадку Ви відразу попадаєте в його середовище.

У відповідь на запрошення DOS можна вводити з клавіатури команди і запускати на виконання різні програми. Зробимо два зауваження:

1) послідовність виданих на екрані дисплея повідомлень під час завантаження DOS залежить від її версії, фірми-розробника, а також від вмісту файлів CONFIG.SYS і AUTOEXEC.BAT:

2) під час обробки файлу AUTOEXEC.BAT модулем ініціалізації КП і виконання цього файлу можливе перепризначення імен поблочним логічним пристроям внаслідок того, що резидентні програми-драйвери, зазначені в AUTOEXEC.BAT, можуть мати жорстоку прив'язку до імен, вже виділеним іншим логічним пристроєм. Перепризначення імен усуває їхні колізії.

"Теплий" старт.

Для виконання прикладної програми відбувається зчитування її з диска в ОЗП. Програма міститься в ОЗП. Після того, як уся програма прочитана, вона одержує керування. Під час виконання прикладної програми вона бере на себе організацію інтерфейсу з користувачем. Тому присутність командного процесора в оперативній пам'яті під час виконання програми не обов'язково. Нерідкі ситуації, коли завантажується дуже велика програма і при її розміщенні в ОЗП інтерпретатор команд буде затертий завантаженою програмою. По завершенню роботи програми необхідно повернутися в DOS. Як же це зробити, якщо COMMAND зіпсований? Для цієї мети кожна програма повинна закінчуватися спеціальною командою переходу на "теплий" старт операційної системи. Це означає, що резидентна частина DOS одержує керування. При цьому DOS аналізує цілісність командного процесора (шляхом підрахунку його контрольної суми байтів) і, у разі потреби, перечитує його з диска, і передає йому керування. Таке перезавантаження частини ОС називаються "теплим" стартом.

Перезавантаження (повторне завантаження) DOS, наприклад, у випадку апаратного або програмного збою, можна здійснити одним з наступних способів:

1) шляхом вимикання і наступного включення через якийсь час системного блоку ПЕОМ (так названий холодний перезапуск):

2) шляхом натискання кнопки Reset на ПЕОМ, якщо вона мається;

3) шляхом одночасного натискання клавіш Ctrl, Alt і Del на клавіатурі ПЕОМ, що позначається як Ctrl-Alt-Del (так називаний гарячий, або теплий перезапуск);

4) шляхом уведення команди COMMAND із клавіатури ПЕОМ.

Перший спосіб використовується для повного перезавантаження DOS, починаючи з тестування устаткування. Відключення і включення живлення погано позначається на працездатності апаратури. Тому ряд моделей ПЕОМ мають спеціальну кнопку Reset, при натисканні якої (другий спосіб) здійснюється апаратна передача керування на програму тестування устаткування без відключення живлення. Якщо необхідність у тестуванні ПЕОМ відсутній, то прискорити процес перезавантаження можна, використовуючи третій спосіб. Четвертий спосіб найбільш швидкий, але шляхом уведення команди COMMAND здійснюється тільки часткове перезавантаження DOS, а саме, зчитування в ОЗП і запуск КП.

DOS розрізняє два типи пристроїв: посимвольні і поблочні.

У DOS зарезервовані наступні імена посимвольних пристроїв:

Для перенапрямку використовуються

< - перенапрямок введення інформації;

> - перенапрямок виведення інформації;

>> - перенапрямок виведення інформації з дописуванням у файл;

| - перенапрямок виходу першої команди на вхід другої (результати виконання першої команди є аргументами для виконання другої).

3. Внутрішні команди

Внутрішні команди звичайно завантажуються в пам'ять разом з операційною системою, оскільки вони є частиною файлу COMMAND.COM. Вони увесь час знаходяться в пам'яті і тому завжди доступні і негайно виконуються. На відміну від зовнішніх команд, що будуть описані в наступному розділі, для виконання внутрішніх команд не потрібний диск.