PC-DOS操作系統(tǒng)課件

PC-DOS操作系統(tǒng)§１ＤＯＳ的歷史與發(fā)展表１０-１ＤＯＳ的發(fā)展及其主要性能§２ＰＣ-ＤＯＳ的基本結構ＰＣ-ＤＯＳ的基本結構由四部分組成：引導程式ＩＢＭＢＩＯ（基本輸入輸出部分）ＩＢＭＤＯＳ（磁片操作系統(tǒng)部分）ＣＯＭＭＡＮＤ（命令處理部分）

具體來說，與這四個部分相應的程式的全部（或部分）都存放在ＤＯＳ軟碟上，這些程式模組是：自舉記錄——引導程式ＩＢＭＢＩＯＣＯＭ——基本輸入輸出管理模組（以隱式檔的形式存放在盤上）ＩＢＭＤＯＳＣＯＭ——磁片操作系統(tǒng)模組（以隱式檔的形式存放在盤上）ＣＯＭＭＡＮＤＣＯＭ——命令處理程式圖１０-１ＰＣ-ＤＯＳ層次結構

１.引導程式

該程式模組在FORMAT命令時裝在系統(tǒng)磁片的０道第１扇區(qū)。系統(tǒng)啟動或複位時，首先進入固化的I/O程式ROMBIOS，對系統(tǒng)進行初始化和自測試，然後進入ROMBIOS的BOOT-STRAP（中斷INT19）。如果是系統(tǒng)盤，則讀入引導程式模組；否則，就給出出錯資訊並進入ROMBASIC。

引導程式進入記憶體並被執(zhí)行後，即將系統(tǒng)盤上目錄表內容讀入記憶體。同時，判斷基本輸入輸出程式IBMBIOCOM和磁片操作系統(tǒng)程式IBMDOSCOM兩個檔的位置是否對。正確的位置是IBMBIOCOM在前，IBMDOSCOM緊跟其後。如果程式不對或者不是系統(tǒng)盤，將發(fā)出出錯提示資訊。如一切正常，則轉向執(zhí)行基本輸入輸出IBMBIOCOM程式。２.IBMBIO.COM模組

IBMBIO.COM模組作為ROMBIOS與IBMBIO.COM模組的介面，主要任務是：（１）測定系統(tǒng)中設備的狀態(tài)和進行初始化。（２）具有１１個與ＲＯＭＢＩＯＳ的介面程式。（３）設置低序號的中斷向量。（４）完成引導和傳遞控制作用。表1０-２中斷向量表３.ＩＢＭＤＯＳ.ＣＯＭ模組表１０-３中斷向量表(1)確定磁片內部工作參數。表１０-４

（２）對檔分配表進行初始化。所謂分配表ＦＡＴ（ＦiｌeＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＴａｂｌｅ）是供檔分配磁片空間使用的。ＦＡＴ表的結構很簡單，它由若干個表項所組成。每個表項的位長度有兩種：１２位和１６位。對於ＤＯＳ１Ｘ和ＤＯＳ２Ｘ版本，取表項長度為１２位，而對於ＤＯＳ３Ｘ和ＤＯＳ４０，取表項長度為１２位或１６位，其值與磁片容量有關（當磁片容量＜４０８７簇時為１２位，否則為１６位）。

如圖１０-２所示，ＦＡＴ表由長度為１２位的若干個表項組成，表頭占兩項共３個位元組，表示磁片規(guī)格的說明，有５種不同規(guī)格：ＦＦＦＦＦＦＨ：雙面，每道８個扇區(qū)ＦＥＦＦＦＦＨ：單面，每道８個扇區(qū)ＦＤＦＦＦＦＨ：雙面，每道９個扇區(qū)ＦＣＦＦＦＦＨ：單面，每道9個扇區(qū)ＦＢＦＦＦＦＨ：硬磁片圖10-2FAT結構形式

表頭中第２、３位元組由系統(tǒng)設置，總是ＦＦＦＦ，按第一個位元組識別磁片規(guī)格。從第三項起記錄盤簇的標記資訊，它的含義是：０００：表示該扇區(qū)未使用，並可供使用。ＦＦ８～ＦＦＦ：表示是檔的最後一個盤簇。ＦＦ０～ＦＦ７：表示保留盤簇。若不是裝配鏈的一部分時，ＦＦ７表示是一個壞盤簇，ＦＦ８～ＦＦＦ作為檔結束標誌。

×××：三個任意１６進制數，表示檔的下一個盤簇號。檔的第一個盤簇號則存放在檔的目錄中。

（３）為COMMAND.COM模組建立程式段首碼。操作系統(tǒng)規(guī)定，當調入一個外部命令或功能調用EXEC去調用一個程式時，DOS都要為此程式確定其在內存中存放的最低地址，並為它建立一個程式段首碼。表１０-５(４）填入20H～3FH類中斷向量。（５）為IBMBIO.ＣＯＭ模組裝入COMMAND.ＣＯＭ提供裝入地址。裝入後，BIO即將控制傳送給COMMAND.ＣＯＭ模組的第1個位元組。４COMMAND.ＣＯＭ命令處理程式（１）在內存中的常駐部分。（２）初始化部分。（３）暫駐部分。（４）指揮DOS把用戶程式裝入記憶體並使它們去控制電腦工作。表10-6２.２DOS在磁片上的空間分配PC系統(tǒng)所使用的磁片，無論是軟碟還是硬碟，在盤面上存放DOS都有相似的位置。此DOS區(qū)域有如下形式：§３PC-DOS的啟動引導過程３.１引導程式裝入記憶體及其執(zhí)行過程

它是靠FORMAT固化在軟碟0面0道1扇區(qū)或硬碟1柱面0磁頭1扇區(qū)上，是靠運行ROMBIOS時被裝入記憶體的。詳細地講是這樣：當用戶將機器通電後，即自動進入ROMBIOS的複位指令JMPRESET，其機器指令為EA5BE000F0，然後轉跳到F0000：E05B進行整個開機工作，在完成系統(tǒng)的初始化和一系列自測試工作之後，就調用INT19(BOOT-STRAP)，於是引導程式就被裝入記憶體絕對地址0∶7C00處。引導程式被裝入記憶體的意義是實現系統(tǒng)自舉，裝入後將把控制轉到引導程式的執(zhí)行上。圖10-3BOOT-STRAP程式框圖圖10-4引導程式框圖圖10-5PC-DOS２.００啟動引導流程

可以按下列方法建立CONFIG

ＳＹＳ檔：（１）輸入：COPYCON：CONFIG

ＳＹＳ（２）配置：譬如BREAK=ON

它為一個程式執(zhí)行任何功能時，使DOS對Ctrl-Ｂreak進行開始開啟延長檢驗(省缺值off)FILES=20

可擴展同時打開檔數20個

BUFFERS=5

可擴展緩衝區(qū)到5個

（３）按F６鍵和ENTER鍵，以便結束。

AUTOEXEC.ＢＡＴ是一個特殊的批命令檔。當啟動或再啟動DOS時，命令處理程式檢索AUTOEXEC

ＢＡＴ檔，如果該檔出現在DOS盤上，那麼每當啟動DOS時，DOS總是自動地執(zhí)行該檔?！欤次募芾恚?１檔目錄PC-DOS的目錄在0道。每個目錄占32個位元組。在單面盤中，目錄占4個扇區(qū)，最多有64個目錄入口；在雙面盤中，目錄為7個扇區(qū)，有112個目錄入口。每個目錄的32個位元組定義如下：其中：0～7：檔案名。其中第一個位元組(0位元組)表示本目錄項的狀態(tài)。

00表示本目錄項未使用過。

E5表示被用過，但檔已刪除。

2E表示本目錄已用作一目錄。8～１０：檔擴展名(如.ＣＯＭ為命令檔、ＢＡ Ｔ為批文件、ＥＸＥ為運行檔等)。１１：檔屬性，有下列幾種：

01為只讀檔。

02為秘密檔。在列目錄清單時不出現。

04為系統(tǒng)檔。 ０８表示在目錄開始的11個位元組為盤標號，而目錄中其他部分不再包含有用資訊。盤標號僅存於根目錄中。１０該項定義一個子目錄。２０為歸檔位。當檔完成了寫操作並已關閉時，置此值。12～21：保留。

22～23：檔建立時間或最近一次檔修改時間。此兩位元組共16位，按下麵劃分表示小時(hh)、分(mm)和秒(ss)：其中：hh、mm均為二進位數，ss是以2s作增量的二進位數。24～25：建立檔或最後一次修改檔的日期。兩字節(jié)共16位，分別表示年(yy)、月(mm)和日(dd)：其中：

yy=0～119(1980～2099)

mm=1～12

dd=1～31

26～24：起始簇號。硬碟軟碟數據空間的第一個簇號總是002。28～31：以位元組為單位的檔長度。４.２硬碟上的樹形檔結構

硬碟根目錄下的最大檔數取決於硬碟上DOS所在盤區(qū)的大小。根目錄下除檔外還可含有子目錄，子目錄下又可有檔和子目錄。磁片的根目錄在FORMＡＴ格式化命令時建立。由於軟碟的目錄為一級目錄，所以對檔的訪問非常簡單，直接通過檔案名訪問即可。但對具有樹形檔結構的硬碟來說，要查找一個檔，就必須給出檔的路徑(Path)。

例如，系統(tǒng)工作的當前目錄為David，如需找出David的報表(REPORTS)目錄下的一種名為ANNUAL.ＦＩＧ的年報。則有兩種查找路徑：（１）從當前目錄David開始。輸入ＲＥＰＯＲＴＳ＼ANNUAL

ＦＩＧ（２）從根目錄開始。輸入＼SALES＼DAVID＼REPORTS＼ANNUAL

FIG

開頭的反斜杠號“＼”表示根目錄。從上可見，路徑是由一系列目錄名組成的，目錄名之間用“＼”號分開。

例如，當前目錄為David，現需查找Jeanne下的報表SUMMARY。如從根開始，可用＼SALES＼JEANNE＼REPORTS＼SUMMARY

如用回溯方法，可用

¨＼JEANNE＼REPORTS＼SUMMARY

左面的“¨”表示從當前目錄David回溯至上一層父目錄DOS還提供有一組關於目錄操作的命令，如：ＭＫＤＩＲ（ＭＤ）命令：建立新的目錄ＲＭＤＩＲ（ＲＤ）命令：刪除目錄(沒有檔和子目錄的目錄才能被刪除)

ＣＨＤＩＲ（ＣＤ）命令：顯示和改變現行目錄TREE命令：顯示整個磁片的目錄結構４.３檔控制塊及檔管理方法圖10-6檔控制塊FCB格式０：驅動器號碼檔打開前

0-隱含的驅動器 １-驅動器A

２-驅動器Ｂ檔打開後

1-驅動器A

2-驅動器B

１～８：檔案名。 左對齊，尾補空格。9～１１：檔擴展名。1２～１３：相對於檔開頭的當前塊號。每塊為128個記錄。每記錄長度則由邏輯記錄長度決定。１４～１５：邏輯記錄長度，以位元組為單位。１６～１９：檔長度(以位元組計)。２０～２１：建立檔和最後修改檔的日期：22～31：保留為系統(tǒng)用。

32：當前塊內的當前的相對記錄號(0～127)。 用戶對盤進行順序讀寫操作前，需預置此段。位元組0～15和32～36必須由用戶程式設置，位元組16～31則由DOS設置。下麵，對擴展的檔控制塊FCB作一說明：ＦＣＢ-7：若為FFH的標誌，表明是擴展的FCB。ＦＣＢ-6至FCB-2：保留區(qū)。

FCB-1：屬性位元組。如02表示秘密檔、04表示系統(tǒng)檔等等。４.４系統(tǒng)檔表與讀寫操作的實現圖10-７SFT表組的鏈結構圖10-８程式Ｉ／Ｏ數據結構之間的關係§５設備管理

在DOS中設備管理可對兩個基本類型——字元設備和塊設備進行管理。

DOS設備管理與一些專用數據結構有關，如每個驅動程式都有一個設備表，DOS系統(tǒng)程式就是用此表的資訊去分配和管理設備。每個設備驅動程式都具有三個部分：設備表、策略程式和中斷程式。Ｉ／Ｏ操作的起始扇區(qū)號的計算公式為：起始扇區(qū)號=(當前簇號-2)×每簇扇區(qū)數+檔數據區(qū)的起始扇區(qū)號§６記憶體管理DOS對640KB的常規(guī)記憶體區(qū)的分配和待分配的記憶體塊是依據記憶體控制塊鏈進行跟蹤管理的。DOS的4個記憶體管理功能調用48H、49H、4AH及58H分別管理記憶體塊申請、記憶體塊釋放、記憶體塊修改和記憶體管理策略設定等操作，它們?yōu)镈OS操作系統(tǒng)和應用程式有效地、充分地使用有限記憶體而服務?！欤愤M程管理圖10-９PSP和與其相應的程式結構圖DOS操作系統(tǒng)可通過EXEC功能調用4BH來實現程式的管理和控制：EXEC可供系統(tǒng)程式或應用程式(稱其為父進程)把另一個程式(稱其為子進程)調入到記憶體中，由父進程決定子進程是否執(zhí)行，並且父進程還能決定子進程被調入到記憶體的位置。當子進程結束之後，控制將返回到父進程?！欤赶到y(tǒng)調用與軟中斷用戶程式使用系統(tǒng)調用命令的一般步驟為：（１）把系統(tǒng)調用編號放入寄存器AH中；（２）把命令要求的調用參數放入有關的寄存器；（３）執(zhí)行軟中斷INT21，啟動相應命令執(zhí)行。

實際上，在20～３ＦＨ類這32個中斷向量中，目前DOS只使用了20～２７Ｈ類這8個向量，其餘由DOS保留作為今後的功能擴展。20～３ＦＨ類向量所在的區(qū)域相當於地址80H～ＦＦＨ。下麵我們只對常用的幾條軟中斷處理作說明：（１）系統(tǒng)功能調用21H已討論過。（２）程式的退出。

①正常退出INT20H。用戶程式執(zhí)行完畢後，可使用這條中斷處理來結束用戶程式，退回操作系統(tǒng)。

②駐留退出INT27H。用於用戶自己寫的中斷處理程式的初始化。用這種方法退出後，留下的程式被PC-DOS視為自身的一部分，不會被其他程式覆蓋。

（３）磁片讀寫。INT25H和INT26H用來讀寫盤上的若干個扇區(qū)，這是兩條BIOS調用。必須按下列要求設置參數：

（ＡＬ）驅動器號(0=A，1=B，…等)

（ＣＸ）讀寫的扇區(qū)數（ＤＸ）開始扇區(qū)的邏輯號(0號表示0柱0面1區(qū))

（ＤＳ∶BX)記憶體起始地址例如，從雙面盤上讀出目錄的程式如下：ＭＯＶＡＬ，０把盤號置為A

ＭＯＶCX，7雙面盤根目錄長為7個扇區(qū)ＭＯＶＤＸ，５目錄區(qū)從0柱0面6區(qū)開始ＭＯＶＢＸ，１０００傳送到1000H起的記憶體中去ＩＮＴ２５Ｈ讀盤

TＭＰ０返回操作系統(tǒng)§９DOS命令９.１DOS命令的格式和類型顯示一個名為TABLE

ＤＡＴ的指定檔的目錄項：ＤＩＲC：＼WANG＼TABLE

ＤＡＴ＼W

如果以通用的格式表示，可寫為：ＤＩＲ［d：］［path］［filename［ext］］［／W］命令可分為幾個部分：（１）命令名

（２）驅動器名［d：］：（３）路徑名［path］：（４）檔案名［filename［ext］］（５）參數１命令格式的說明d：——表示用戶指定的驅動器。在驅動器符後面跟一個冒號。A和B分別表示第一和第二軟碟驅動器，C為第一個硬碟驅動器。如果省略這個參數，則DOS認為是當前的隱含驅動器。

path——代表目錄名的路徑，［＼］［dirname］［＼dirname［…］］。目錄名之間以斜杠分開。第一個斜杠表示由根目錄開始。加入檔案名時，必須加在目錄名路徑的末端。例如：／DIR1＼DIR2＼FILE。

filename

ext——表示檔案名及其擴展名。

filespec——表示某個指定的檔。包括指定驅動器和指定的檔案名。即［d：］file-name［ext］。

格式中符號的一些說明：（１）上述［］中的項是任選項，如選用這些項時，僅需寫出［］內的參數，無須寫［］本身；（２）由一豎杠隔開的項(例如［ＯＮ｜OFF］）只可輸入豎杠兩邊參數中的一個(ON或OFF)，不可兩者均輸入；（３）省略號(…)表示用戶可多次重複同一個專案；（４）可以用大寫或小寫字母，也可以大、小寫混合使用。

２.ＤＯＳ命令的類型

DOS命令可分為內部命令和外部命令兩大類。內部命令就在DOS內，可以直接識別和執(zhí)行。外部命令和程式檔一樣駐留在磁片上，必須將它從磁片讀出才能執(zhí)行。所以外部命令的磁片必須事先在驅動器內。例如，用戶輸入命令。

B：GRAPHICS

系統(tǒng)將從B驅動器中尋找出GRAPHICS

ＣＯＭ命令檔並加以執(zhí)行。９.２DOS命令舉例

１.ＤＩＲ（列目錄)命令用途：顯示磁片檔目錄。列出磁片檔目錄中的全部目錄項，或者僅顯示指定檔的目錄項。此外，螢幕上還顯示檔數目、磁片餘下的自由空間、檔長度和日期等資訊。格式：DIR［d：］［path］［filename［ext］］［／P］［／W］說明：參數／P表示螢幕滿時顯示暫停。按任一鍵後繼續(xù)顯示。參數／Ｗ為寬顯示方式，每行5個檔案名。本參數僅用於80×25字元方式。檔案名中可以使用“?”和“”字元。例1

列出盤上所有的檔(如果考慮寬顯示方式)：A＞DIR／ＷVolumeindriveAhasnolabel

DirectoryofA：＼

２.ERASE

(刪除檔)命令

用途：在指定驅動器和目錄中刪除檔。格式：ERASE［d：］［path］［filename［ext］］或DEL［d：］［path［filename［ext］］說明：DEL是ERASE的簡記形式。刪除命令是DOS的內部命令。如果不給出驅動器符，就認為是當前隱含的驅動器。如果不指定目錄路徑，則認為是當前的目錄。可以使用和？作為檔案名。系統(tǒng)檔IBMBIO.ＣＯＭ和IBMDOS.ＣＯＭ不能刪除。

３.ＴＲＥＥ（顯示樹結構目錄）命令

用途：顯示指定驅動器上所有樹形檔結構的目錄，並有選擇地顯示各子目錄中的檔。格式：TREE［d:］［／F］說明：屬外部命令。對每個目錄都給出了從根目錄開始的完整的路徑名。同時給出屬該目錄的所有子目錄。如果使用參數／F，還將顯示出各子目錄中的所有檔。例2

設磁片上樹形檔結構目錄如圖10-１0所示。執(zhí)行TREE命令後顯示圖10-10具有路徑的目錄

４.ＴＹＰＥ（列?。┟?/p>

用途：在螢幕上顯示指定檔的內容。格式：TYPE［d:］［path］filename［ext］說明：屬內部命令。不給出路徑名，指當前目錄。檔中所有字元，包括控制字元都送螢幕。但CTRL-I或CHR＄(9)

均按跳格(8個字元間隔)處理。此命令只列印檔，不能列印目錄?？蓪ⅲ綪RN加到命令後把檔在印表機上列印出來?！欤保懊钐幚沓淌紺CP圖10-１１CCP在內存分配圖中的位置圖10-12命令處理程式框圖§１１ＣＣ-ＤＯＳ與PC-ＤＯＳ