Операционная система MS DOS состоит из следующих частей

Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS. Дисковые файлы IO.SYS и MS DOS.SYS, иначе называемые основными системными файлами MS DOS, содержат программы MS DOS, которые постоянно находятся в оперативной памяти компьютера. Файлы IO.SYS и MSDOS.SYS должны находиться в корневом каталоге диска, с которого загружается MS DOS.

Командный процессор DOS. Командный процессор DOS обраба­тывает команды, вводимые пользователем. Стандартный командный процессор MS DOS имеет имя COMMAND.COM, обычно он находит­ся в корневом каталоге диска, с которого за­гружается DOS. Некото­рые команды пользователя, например Type, Dir или Copy, ко­мандный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя команд­ный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит ее, то загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный про­цессор удаляет про­грамму из памяти и выводит сообщение о готовности к выполне­нию команд DOS.

Внешние команды DOS. Внешние команды DOS — это програм­мы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего харак­тера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д. Внеш­ние команды DOS записываются в отдельный каталог при установке DOS.

Драйверы. Драйверы устройств — это специальные программы, которые допол­няют MS DOS, например, обеспечивая обслуживание новых или нестандартное ис­пользование имеющихся устройств. Драй­веры загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.

Драйверы и резидентные программы позволяют расширить возможности DOS, например, обеспечивая обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств, доступ к оперативной памяти сверх одного Мбайта, повышение скорости вво­да-вывода с дисками за счет их кэширования, ввод русских букв с кла­виатуры и т.д.

Можно сказать, что драйверы и резидентные программы расширяют возможности DOS, делая ее чуть-чуть многозадачной. Например, пока пользователь выполняет обычную работу с компьютером, резидентная программа или драйвер может играть музыку или принимать факсы.

Базовая система ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера, формально не является частью MS DOS, однако тесно с ней связана. BIOS содержит программы для проверки оборудования компью­тера, инициирования загрузки операционной системы (ОС) и программы для выполнения базовых (низкоуровневых) операций ввода-вывода с монитором, клавиатурой, дисками и принтером.

Загрузчик DOS. Еще одна программа, которую можно считать частью DOS, — это загрузчик DOS. Он находится в первом секторе каждой дискеты и в первом секторе логического диска, с которого происходит загрузка DOS (то есть диска С:). Назначение этой очень короткой программы — загрузка в память системного файла DOS IO.SYS при начальной загрузке компьютера.

Начальная загрузка операционной системы DOS выполняется автоматически в следующих случаях:

при включении электропитания компьютера;

при нажатии на клавишу «Reset» на корпусе компьютера (такая клавиша есть не у всех моделей компьютеров):

при работе в DOS перезагрузка DOS выполняется также и при од­новременном нажатии клавиш (Ctrl- Alt-Del) на клавиатуре.

Для выполнения начальной загрузки ОС необходимо, чтобы в дисководе А: находилась системная дискета или чтобы на логическом диске (части жесткого диска) С: была записана DOS. При начальной загрузке после выполнения BIOS проверки оборудования вызывается программа-загрузчик DOS, которая считывает в память начало одного из системных файлов DOS (для MS DOS — файла IO.SYS) и передает ему управление. Даль­нейший ход загрузки зависит от вида ОС и параметров ее настройки.

2. Информация на дисках (жестких дисках, дискетах, магнитооптиче­ских дисках, компьютерных компакт-дисках и т.д.) хранится в файлах.. Файл — это поименованная область на диске или другом носителе информации. В файлах могут храниться тексты программ, документы, готовые к выполнению программы и любые другие данные.

Чтобы операционная система и другие программы могли обращать­ся к файлам, файлы должны иметь обозначения. Это обозначение обычно называют именем файла.

Имена файлов в DOS и Windows 3.1. В операционной системе DOS, а также в Windows 3.1, обозначения файлов состоят из двух час­тей: имени и расширения. Часто имя и расширение вместе также на­зываются именем, как правило, это не приводит к путанице. В имени файла может быть от 1 до 8 символов. Расширение начинается с точ­ки, за которой следуют от 1 до 3 символов. Например: COMMAND.COM, MY.DOC.

Имя и расширение могут состоять из прописных и строчных латинских букв, цифр и символов -_ $ # & @! %(){}•'-*

В имени и расширении имени файла прописные и строчные латинские буквы являются эквивалент­ными, так как DOS переводит все строчные буквы в соответствующие прописные буквы.

Некоторые «русифицированные» версии DOS по­зволяют употреблять в именах файлов русские буквы. Однако эту воз­можность следует использовать с осторожностью: многие программы не «понимают» имен с русскими буквами.

Расширение имени файла является необяза­тельным. Оно, как правило, описывает содержание файла, поэтому ис­пользование расширения весьма удобно. Многие программы устанавливают расширение имени файла, и по нему пользователь может узнать, какая программа создала файл. Кроме того, многие программы (Norton Commander, Диспетчер Файлов Windows и т.д.) позволяют по расши­рению имени файла вызвать соответствующую программу и сразу за­грузить в нее данный файл — это весьма полезно, так как экономит время. Например, расширения *.ЕХЕ, *.СОМ и *.ВАТ обозначают програм­му, которая может загрузиться и начать работу.

Имена файлов регистрируются на дисках в каталогах (дирек­ториях, папках).

Каталог — это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления, атрибуты (свойства) файлов и т.д. Если в каталоге хранится имя файла, то говорят, что этот файл находится в данном каталоге. На каждом диске может быть несколько каталогов. В каждом каталоге может быть много файлов, но каждый файл всегда ре­гистрируется только в одном каталоге.

Требования к именам каталогов те же, что к именам файлов. Как правило, расширение имени для каталогов не ис­пользуется, хотя делать это никто не запрещает.

На каждом диске имеется один главный, или корневой, каталог. В нем регистрируются файлы и подкаталоги (ката­логи 1-го уровня).

Каталог, с которым в настоящий момент работа­ет пользователь, называется текущим.

Для указания расположения файла на диске в системе каталогов указывается путь к файлу, который задает мар­шрут от текущего каталога или от корневого каталога диска к тому ка­талогу, в котором находится нужный файл, например, C:\MYDOC\LETTER\first.txt.

В компьютере обычно имеется несколько дисководов — накопите­лей на жестких дисках, дискетах, компакт-дисках, магнитооптических дисках и т.д. На каждом из них могут находиться файлы и каталоги. Для того, чтобы указать, какой диск Вам необходим, надо обратиться к дисководу по имени.

По традиции дисководы именуются А:, В:, С: и т.д. Напри­мер, в компьютере могут быть два накопителя на гибком магнитном диске А: и В: и один накопитель на жестком магнитном диске (винче­стер) С:. Имена А: и В: зарезервированы для дисководов для дискет, а имя С: обычно соответствует жесткому диску, с которого производит­ся загрузка операционной системы.

Во многих командах в именах файлов можно употреб­лять символы * и? для указания группы файлов из одного каталога.

Символ * обозначает любое число любых символов в имени файла или в расширении имени файла. Символ? обозначает один произволь­ный символ или отсутствие символа в имени файла или в расширении имени файла.

Для каждого файла соответствующая ему запись в ка­талоге (элемент каталога) содержит атрибуты файла. DOS и Windows 3.1 могут обрабатывать четыре атрибута файлов: «только для чтения» (read-only), «скрытый» (hidden), «системный» (system) и «архивировать» (archive). Каждый из этих атрибутов может быть либо установлен, либо нет.

3. В зависимости от того, как в ОС реализуется интерфейс между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя), различают неграфические и графические операционные системы. Неграфические операционные системы ис­пользуют интерфейс командной строки, когда управляющие коман­ды в текстовом виде вводят в поле командной строки. При этом ос­новным устройством управления является клавиатура. Для компьютеров, совместимых с IBM PC, такими ОС являются опера­ционные системы семейства MS-DOS.

Графические операционные системы в качестве органа управ­ления используют, кроме клавиатуры, мышь или аналогичные уст­ройства позиционирования. В качестве элемента управления здесь выступает указатель мыши, перемещение которого на экране синх­ронизировано с перемещением мыши. Пользователь наводит указатель мыши на элементы управления приложений (экранные кнопки, значки, переключатели и прочие) и осуществляет действия щелчками кнопок мыши. Для компьютеров, совместимых с IBM PC, такими ОС являются операционные системы семейства Microsoft Windows.

Рассмотрим преимущества и недостатки Windows для пользователей прикладных программ.

Удобство поддержки устройств. Основное отличие программ для DOS и для Windows состоит в том, что DOS-программа может работать с аппаратными средствами компьютера (монитором, клавиатурой, принтером и т.д.) непосредственно, минуя DOS (и, как правило, поступает именно таким образом), в то время как Windows-программа должна обратиться к внешним устройствам только через посредство Windows. Поэтому после установки в Windows драйвера, обеспечивающего поддержку данного устройства (то есть настраивающего Windows на особенности данного уст­ройства), все Windows-программы могут работать с этим устройством. Это ликвидирует весьма болезненную для DOS проблему обеспечения совмес­тимости программ с конкретными внешними устройствами. Программы (драйверы) для поддержки наиболее распространенных устройств входят в Windows, а для остальных устройств — поставляются вместе с этими устройствами или контроллерами.

Единый пользовательский интерфейс. Windows предоставляет программистам все необходимые средства для создания пользовательского интерфейса (API Application Programming Interface — Интерфейс программирования приложений), поэтому программисты пользуются ими, а не изобретают аналогичные собственные средства.

Вследствие этого пользовательский интерфейс Windows-программ в значительной степени унифицирован, и пользователям не требуется изучать для каждой программы новые принципы организации взаимодействия с этой программой.

Поддержка мультимедиа. Одним из усовершенствований версии Windows 3.1 явилась поддержка мультимедиа. При подключении соответ­ствующих устройств Windows может воспринимать звуки от микрофона, компакт-диска, или MIDI-синтезатора, изображения от цифровой видеока­меры или с компакт-диска, выводить звуки и движущиеся изображения. Это открывает большие возможности для обучающих, игровых и других программ, позволяя делать общение с компьютером более легким и прият­ным даже для непрофессионалов.

Многозадачность. Windows обеспечивает возможность одновремен­ного выполнения нескольких программ и переключения с одной програм­мы на другую.

Многозадачность (multitasking) — это одно из тех туманных слов, которые использует каждый, но никто не берется определять. Прежде чем перейти к обсуждению многозадачности, необходимо определить термин "задача". За­дача (task) — выполняемое приложение. Можно думать, что после того, как WINDOWS загружена, ничего не происходит, однако после запуска операци­онной системы на компьютере уже выполняется несколько приложений. Например, Проводник рассматривается как задача. Сетевые присоединения или очереди печати рассматриваются как задачи. Заставка — это тоже зада­ча. Существуют также несколько системных задач. Ядро WINDOWS рассмат­ривается как задача. В компьютерном мире принято два названия для вы­полняющегося приложения или потока: процесс или задача. Я предпочитаю термин "задача", поскольку он менее туманный, чем термин "процесс". Од­нако в литературе можно встретить смешение этих терминов.

В WINDOWS 3-Х можно ассоциировать каждую задачу с одним приложением. Определение задачи в случае WINDOWS 98 или WINDOWS NT не ограничивает­ся этим. Некоторые 32-разрядные приложения используют многопоточность (multithreading), что позволяет им выполнять более одной задачи одновре­менно. Например, можно было бы выполнить перерасчет рабочего листа и его распечатать одновременно, если приложение поддерживало бы многоза­дачность. Потоки можно представлять себе как подзадачи, которые выпол­няет приложение.

После того как определено понятие "задача", рассмотрим многозадачность. Обычно подразумевается, что многозадачность является именно тем, о чем говорит само название — несколько задач (или процессов), которые выпол­няются одновременно на одном компьютере. Важно принять во внимание тот факт, что операционная система разделяет время между задачами. Рас­сматривая WINDOWS, очень важно определить метод, который используется для управления задачами. WINDOWS 98 поддерживает два типа многозадачно­сти: кооперативную и приоритетную.

С выходом WINDOWS 3.0 было введено понятие кооперативной многозадач­ности. Она заключается в следующем: приложение А выполняется в опреде­ленное время, достаточное для того, чтобы закончить одну часть задачи. За­тем оно возвращает управление системой WINDOWS, т. о. WINDOWS может по­заботиться о системных задачах и позволить выполнить часть задачи приложению Б.

Разрабатывая WINDOWS NT, компания Microsoft желала внести в операцион­ную систему нечто лучшее, чем кооперативная многозадачность, решением этого вопроса стала приоритетная многозадачность. Операционная система WINDOWS 98 поддерживает приоритетную многоза­дачность для любого 32-разрядного приложения, которое выполняется в системе. Количество времени, выделяемого для каждой задачи, оценивается операционной системой по некоторым критериям. В результате каждое приложение получит долю процессорного времени в соответствии с его приоритетом. WINDOWS 98 производит мониторинг каждого приложения и прерывает их выполнение, когда заканчивается отведенное им время. Не важно, желает ли приложение возвратить управление операционной системе или нет, WINDOWS 98 не оставляет выбора.

Средства обмена данными. Для организации обмена данными между различными программами Windows предлагает различные способы обмена данными между приложениями.

Недостатки Windows. Как известно, любая медаль имеет две стороны. И у Windows имеются не только преимущества, но и недостатки, которые мы и опишем ниже.

1) Описанные выше преимущества Windows достаются за счет значитель­ного увеличения нагрузки на аппаратные средства компьютера. Часто программы с приблизительно одинаковыми возможностями для DOS и для Windows отличаются по требованиям к ресурсам компьютера в де­сятки раз. Развитие компьютерной индустрии вскоре ском­пенсировало это повышение требований к ресурсам. Сейчас компьюте­ров, не способных работать с WINDOWS, уже не выпускается.

2) Windows-программы недостаточно эффективно работают в тех прило­жениях, где критическим ресурсом является время. Например, при соз­дании базы данных с напряженным режимом использования целесооб­разность ее функционирования в среде WINDOWS может быть иногда весьма сомнительна, так как база данных в DOS может работать в 1,5-2 раза быстрее.

Рассмотрим некоторые черты операционной системы WINDOWS 98.

Windows 98 унаследовала архитектуру, которая лежала в основе операционных систем WINDOWS 95, WINDOWS 3-Х И MS-DOS. Однако проблемы, с которыми часто стал­кивались пользователи в прошлых версиях, гораздо реже встречаются в WINDOWS 98. Система WINDOWS 98 включает дополнительные возможности поддержки 16-разрядных приложений, предоставляя им расширенный доступ к 32-разрядным компонентам. Это обеспечивает неплохую производительность и умеренный уровень защиты 16-разрядных приложений. Все но­вые средства, включенные в WINDOWS 98, дают этой операционной системе значительные преимущества перед предыдущими версиями, однако она по-прежнему далека от совершенной операционной системы, если рассматри­вать ее с точки зрения надежности выполнения приложений.

По сравнению с WINDOWS 98 операционная система WINDOWS NT является бо­лее стабильной. К сожалению, некоторые приложения (в том числе програм­мы MS-DOS) не будут работать под управлением WINDOWS NT, поскольку средства WINDOWS NT, обеспечивающие устойчивую работу приложений, од­новременно являются преградой для выполнения некоторых операций. По показателям надежности Windows 98 находится примерно посередине ме­жду WINDOWS NT и MS-DOS — она имеет средства повышения надежности выполнения приложений, предоставляет усовершенствованные 32-разрядные компоненты и, в то же время, обеспечивает совместимость с предыдущими версиями WINDOWS (и даже MS-DOS), что позволяет использовать старые при­ложения. Windows 98 работает более устойчиво, чем все ее предшественницы (WINDOWS 95 и WINDOWS 3-Х). Тем не менее, WINDOWS 98 не всегда может завер­шить работу приложения, попавшего в неуправляемое состояние.

FAT32, или более точно, 32-разрядный FAT, является новой файловой сис­темой, которая поддерживается операционной системой WINDOWS 98. Как правило, использование FAT32 позволяет сократить применение диско­вого пространства на 20—50%. Менее известными, однако более значимыми, являются средства поддержки отказоустойчивости в файловой системе FAT32. В отличие от FAT16, корне­вая папка FAT32 может быть расположена в любом месте диска. При помо­щи вспомогательного программного обеспечения можно переместить корне­вую папку в любое место диска, чтобы устранить возможные ошибки. Эта означает, что FAT32 не страдает от ограничений старой корневой папки, таких как количество файлов, которые можно хранить в ней. FAT32 может использовать обе копии таблицы FAT.

Хотя длинные имена могут содержать до 254 символов, не следует использовать имена более чем с 60-70 символами. Во-первых, та­кие длинные имена долго читать и в них неудобно ориентироваться. Во-вторых, длина полного имени файла ограничена 260 символами, так что файл с очень длинным именем, помещенный в глубоко вложенный каталог, может не восприниматься некоторыми программами. И наконец, не рекомендуется использовать длинные имена в корневом Каталоге дисков — объем корневых каталогов ограничен.