2.2 .HỆ ĐIỀU H NH MS-DOS
2.2.1. Các khái niệm cơ bản của MS-DOS
2.2.1.1.Các thành phần cơ bản của MS-DOS
a) Boot record: Mơđun này chính là thẻ khởi động sẽ khởi động hệ điều hành. Nhiệm vụ
của Boot Record là kiểm tra trong thƣ mục của đĩa xem có các tệp hệ thống IO.SYS, MSDOS.SYS không? Hai tệp hệ thống này đều đƣợc bảo vệ chống xoá, chống ghi đè, mang dấu hiệu hệ thống và đƣợc ẩn dấu. Nếu DOS tìm thấy thì nạp hai tệp IO.SYS, MSDOS.SYS vào bộ nhớ trong, sau đó chuyển điều khiển cho IO.SYS
b) Tệp hệ thống IO.sys : IO.SYS là sự mở rộng của ROM-BIOS. Cả ROM-BIOS và
IO.SYS đều chứa các chƣơng trình con điều khiển và xử lí các thiết bị vào ra ngoại vi. Nhƣng tại sao lại cần chia thành hai mođun: một chƣơng trình thì ghi cứng trong ROM- BIOS, chƣơng trình kia lại để trong tệp ghi lên đĩa mềm? Đây là một đặc trƣng khá khôn ngoan, mềm dẻo của các chuyên gia Microsoft nhằm dành một phần chƣơng trình điều khiển ngoại vi cho vào tệp IO.SYS để dễ sửa đổi và cải cách chúng một cách đơn giản. Ba nhiệm vụ chính của IO.SYS mà ROM-BIOS khơng đảm nhiệm là:
- Nhiệm vụ 1: Phục vụ yêu cầu riêng đặc biệt của từng hệ điều hành. Các hệ điều hành khác DOS nhƣ CP/M-86, UCSD-p System đều có thể sử dụng ROM-BIOS trong máy tính PC. Nói cách khác, IO.SYS là một tệp điều khiển vào ra đặc thù của những nhà viết chƣơng trình hệ điều hành khác nhau, dễ sửa đổi và cải tiến, nâng cấp.
- Nhiệm vụ 2: Sửa lỗi xuất hiện trong ROM-BIOS. Mặc dù ngƣời ta đã kiểm tra cực kì cẩn thận các chƣơng trình nạp trong ROM-BIOS vì nó là cố định, tuy nhiên cũng khơng tránh khỏi sai sót (ví dụ sự cố Y2K). Vì thế cách thơng thƣờng nhất và đơn giản là sửa và cập nhật trên tệp IO.SYS hơn là sửa nội dung trong phần cứng ROM-BIOS. Việc sửa lỗi này bằng cách cho thực hiện đặt có hiệu chỉnh các véc tơ ngắt, còn các thao tác vào ra cơ sở thì lại gọi thực hiện các chƣơng trình từ ROM-BIOS. (Hệ thống gọi các chƣơng trình liên quan đến các chƣơng trình trong ROM-BIOS ln hoạt động thơng qua sự ngắt, không thông qua địa chỉ ROM). Thực ra để sửa lỗi trong ROM-BIOS chúng ta có thể đổi ROM-BIOS với chƣơng trình mới, nhƣng sử dụng phƣơng pháp vừa nêu có ƣu điểm hơn.
- Nhiệm vụ thứ 3: Điều khiển các ngoại vi mới đƣợc nối với máy tính PC, máy vẽ, máy quét. Việc quản lý và điều khiển các thiết bị mới dễ giải quyết nếu các nhà lập trình hệ thống sửa IO.SYS hơn là sửa chƣơng trình trong ROM-BIOS. Cùng với việc xuất hiện các thiết bị vào ra mới có trên thị trƣờng nối với máy tính PC, ngƣời ta phải liên tục sửa các tệp IO.SYS (thậm chí sửa cả chƣơng trình khác của DOS) cho nên tệp IO.SYS (và cả MSDOS.SYS ) luôn thay đổi về nội dung (thể hiện bởi số Byte và ngày tháng tạo tệp). Sự sửa đổi này của hãng làm phần mềm hệ thống Microsoft hay IBM khơng có gì khó cả nhƣng với ngƣời sử dụng thì khơng thể làm đƣợc vì khả năng và vì sự thiếu thơng tin hệ thống thƣờng đƣợc giữ bí mật bởi các nhà sản xuất.
Tuy nhiên, để đạt đƣợc sự thành công trong việc chiếm lĩnh thị trƣờng hệ điều hành thì các nhà sản xuất phải chiều ý khách hàng để cho ngƣời dùng khả năng tự mở rộng, thay đổi cấu hình máy tính PC ghép nối với ngoại vi. Khi nhận thức đƣợc điều này kể từ DOS 2.0 trở đi, ngƣời ta đã sửa đổi DOS sao cho khi IO.SYS bắt đầu làm việc đầu tiên nó cập nhật thơng tin từ tệp cấu hình (CONFIG.SYS) trên đĩa (nếu có). Trong tệp CONFIG.SYS, ngƣời dùng dễ dàng đƣa vào các thiết bị ngoại vi mới, các chế độ đặt, các tham số hệ thống. Ngồi những điều đã nói, tệp cấu hình cịn chứa những chƣơng trình điều khiển thiết bị mà trong quá trình thao tác vào ra cơ sở phải có sẵn để dùng đến chúng. Điều này có thể hiểu rằng những chƣơng trình điều khiển thiết bị khi đặt trong CONFIG.SYS mà đƣợc gọi đến sẽ đổ vào bộ nhớ trong của máy tính PC nhƣ là các chƣơng trình phụ lục của IO.SYS. Theo cách đó, hệ thống máy tính có thể phát triển theo kiểu môđun với những ngoại vi mới mà không cần động vào các tệp hệ thống của DOS. Tuy nhiên, thơng thƣờng bất kỳ một chƣơng trình nào chạy trên IBM-PC đều cần đến kiểu DOS truyền thống với các thao tác cơ sở vào ra.
c) Tệp hệ thống MSDOS.SYS: Trong hai tệp hệ thống thì tệp thứ hai này đóng vai trị
trung tâm bao gồm các chƣơng trình con dịch vụ còn lại của DOS. Ngƣời ta có thể ghép IO.SYS với MSDOS.SYS thành một tệp nhƣng để đảm bảo mô đun hoá nên chúng đƣợc chia riêng để dễ sửa đổi.
Việc sử dụng các chƣơng trình con này đƣợc thực hiện bởi ngắt mềm. Mỗi một dịch vụ DOS thƣờng là một chƣơng trình con và ứng với nó đƣợc đặt tên thành một hàm của DOS nhằm thực hiện một số các dịch vụ (nhiệm vụ) trực tiếp và cơ bản nhƣ: đọc đầu vào từ bàn phím, viết đầu ra tới màn hình, viết thơng tin qua kênh thơng tin khơng đồng bộ, xử lý đầu ra máy in. Trong số các dịch vụ đó, thƣờng chứa các thao tác con mang tính logic nhƣ: mở đóng các tệp trên đĩa, tìm bảng thƣ mục, xố, tạo tệp song song với việc viết, đọc các số liệu. Ở mức lập trình, ngƣời lập trình có thể sử dụng các dịch vụ DOS thay vì phải viết chƣơng trình để thực hiện các thao tác hay dịch vụ đã nêu.
Các chƣơng trình DOS ở mức cao hơn thƣờng làm nhƣ vậy (ví dụ các lệnh DIR, COPY của DOS thực hiện dịch vụ tìm bảng thƣ mục).
Nếu chúng ta cũng nghiên cứu các dịch vụ của ROM-BIOS thì có một số phần chức năng trùng nhau nhƣng không đáng kể. Về cơ bản các dịch vụ trong ROM-BIOS và các dịch vụ chức năng trong DOS là khác nhau.
d) Chƣơng trình COMMAND.COM và các lệnh nội trú
COMMAND.COM có một vài chức năng:
Chức năng chính: Command.com là bộ xử lí lệnh.Chƣơng trình này đọc các lệnh đƣa vào từ bàn phím và bộ xử lí lệnh của COMMAND. COM sẽ quyết định cần phải làm gì với lệnh đó. Command.com sử dụng một bảng bên trong nó để chứa tên gọi của các lệnh nội trú. Các lệnh nội trú là các lệnh mà ngƣời dùng hay dùng nhƣ CLS, DIR, CD, MD, RD, DEL, COPY, TYPE, DATE, TIME, VER, VOL, PROMPT, REN, ...Chính vì lý do đƣợc dùng thƣờng xuyên nên ngƣời ta bố trí chúng trong COMMAND.COM và lƣu trú ở bộ nhớ trong để tiết kiệm thời gian tìm kiếm trên đĩa. Khi ta gõ lệnh thì trƣớc hết Command.com sẽ tìm tên lệnh trong bảng lệnh nội trú, nếu có thì cho thực hiện lệnh đó ngay; nếu khơng thì DOS sẽ tìm tên file tƣơng ứng ở ổ đĩa bên ngoài trong thƣ mục hiện thời hoặc trong các thƣ mục đã đặt đƣờng dẫn. Ba loại đi chƣơng trình mà DOS có thể thực hiện theo thứ tự ƣu tiên là: .COM,.EXE và .BAT.
Khi chƣơng trình COMMAND.COM tìm thấy tệp chƣơng trình trên đĩa theo một trong ba loại định hình trên, nó sẽ đổ tệp đó xuống bộ nhớ và chuyển điều khiển cho chƣơng trình tức là cho chƣơng trình chạy.
e) Lệnh ngoại trú: Là các lệnh còn lại của hệ điều hành đƣợc bố trí trên đĩa ở dạng các
tệp chƣơng trình. Tên các lệnh ngoại trú có đi .COM hoặc .EXE. Ví dụ các lệnh: SYS, FORMAT, LABEL, FDISK, XCOPY, ATTRIB, SCANDISK, DEFRAG, UNDELETE, DISKCOPY... Theo một quan điểm nào đó (về phía ngƣời dùng) thì các lệnh ngoại trú là phần chủ yếu của hệ điều hành đặc biệt là những lệnh nếu thiếu nó chúng ta khó sử dụng hệ điều hành nhƣ FORMAT, FDISK. Một quan niệm khác, thì các lệnh ngoại trú chỉ là các chƣơng trình làm nhiệm vụ nhƣ các cơng cụ thơng thƣờng, nhƣ các chƣơng trình khác do DOS quản lý; mỗi khi gọi đến, nó đƣợc đổ xuống bộ nhớ trong và chạy, sau đó có thể đƣợc các chƣơng trình gọi sau đó ghi đè lên.
2.2.1.2 . Tổ chức đĩa từ:
Tên ổ đĩa: Hệ điều hành nhận biết đĩa mềm hay ổ đĩa cứng thơng qua tên của chúng. Ví
dụ ổ đĩa mềm có tên A hay B , ổ đĩa cứng đặt tên là C, D, ổ đĩa CD có tên là E,...
Tập tin (file):Tập (tệp) tin là nơi lƣu trữ thông tin bao gồm chƣơng trình, dữ liệu, văn
bản,... Mỗi tập tin có một tên riêng phân biệt. Tên tập tin thƣờng có 2 phần: phần tên (name) và phần mở rộng (extension). Phần tên là bắt buộc phải có của một tập tin, cịn phần mở rộng thì có thể có hoặc khơng.
- Phần tên là một dãy có từ 1 đến tối đa 8 ký tự có thể là: các ký tự chữ từ A đến Z, các chữ số từ 0 đến 9, các ký tự khác nhƣ #, $, %, ~, ^, @, (, ), !, _
- Phần mở rộng có từ 0 đến tối đa 3 ký tự trong số các ký tự nêu ở trên. - Giữa phần tên và phần mở rộng có một dấu chấm (.) ngăn cách.
Tên tập tin không chấp nhận các trƣờng hợp sau: - Có khoảng trống trong tên file
- Trùng tên với các lệnh của DOS và lệnh điều khiển thiết bị: CON, PRN, ... - Có chứa các ký tự nhƣ ., ?, *, :, >, <, /, \, [, ], +, ;,
Phần mở rộng có thể đƣợc xem gần nhƣ họ trong tên ngƣời. Ta có thể căn cứ vào phần mở rộng để xác định kiểu của file:
· COM, EXE, BAT : Các file khả thi và lệnh bó chạy trực tiếp đƣợc trên MS-DOS · TXT, DOC, ... : Các file văn bản
· PAS, BAS, ... : Các file chƣơng trình PASCAL, BASIC, ...
· WK1, XLS, ... : Các file chƣơng trình bảng tính LOTUS, EXCEL ... · DBF, DAT, ... : Các file dữ liệu
Các ký tự đặc biệt trên file: DOS dùng các ký tự sao (*) và chấm hỏi (?) để mô tả một tập hợp file. Ý nghĩa nhƣ sau:
· Dấu * dùng để đại diện cho một chuỗi ký tự bất kỳ và thay cho phần còn lại của tên file hoặc phần mở rộng của file tại vị trí nó xuất hiện trở về sau.
· Dấu ? dùng để đại diện cho một ký tự bất kỳ tại vị trí nó xuất hiện. Ví dụ: Trong đĩa của bạn có các tập tin:
BAOCAO1.TXT, BAOCAO2.TXT, VANBAN.TXT, VANCAO.THO, SOLIEU.DAT + Ký hiệu BAOCAO?.TXT đại diện cho các tập tin BAOCAO1.TXT, BAOCAO2.TXT + Ký hiệu *.TXT đại diện cho BAOCAO1.TXT, BAOCAO2.TXT, VANBAN.TXT + Ký hiệu ???CAO?.* đại diện cho BAOCAO1.TXT, BAOCAO2.TXT, VANCAO.THO + Ký hiệu *.* hoặc duy nhất một dấu chấm . đại diện cho tất cả các tập tin trên đĩa
Thƣ mục (directory): Thƣ mục là nơi cất giữ các tập tin theo một chủ đề nào đó theo ý
ngƣời sử dụng. Ðây là biện pháp giúp ta quản lý đƣợc tập tin, dễ dàng tìm kiếm chúng khi cần truy xuất. Các tập tin có liên quan với nhau có thể đƣợc xếp trong cùng một thƣ mục.
Bản thân mỗi đĩa mang một thƣ mục chung gọi là thƣ mục gốc (root directory). Thƣ mục gốc khơng có tên riêng và đƣợc ký hiệu là \ (dấu xổ phải: backslash). Dƣới mỗi thƣ mục gốc có các file trực thuộc và các thƣ mục con (sub-directory). Trong các thƣ mục con cũng có các file trực thuộc và thƣ mục con của nó. Thƣ mục chứa thƣ mục con gọi là thƣ mục cha (parent directory).
Thƣ mục đang làm việc gọi là thƣ mục hiện hành hay thƣ mục hiện thời (current directory). Ỗ đĩa đang làm việc gọi là ổ đĩa hiện thời.
Ta có thể diễn tả cấu trúc thƣ mục và file chứa trong nó qua hình ảnh cây thƣ mục (directory tree). Ví dụ trên đĩa C, ta có 2 thƣ mục con của thƣ mục gốc là VANBAN và PASCAL, một tệp là VB.TXT
Ðƣờng dẫn (path): Ðƣờng dẫn dùng để chỉ dẫn lộ trình tới thƣ mục hoặc truy nhập tới
một tệp nào đó. Ðƣờng dẫn là một dãy các thƣ mục cách nhau bởi dấu \, thƣ mục đứng sau là con của thƣ mục đứng trƣớc. Nói cách khác, đƣờng dẫn dùng để chỉ định đƣờng đi tới thƣ mục cần đến, mỗi tệp nằm trong bộ nhớ đƣợc xác định bằng tên tệp và “đƣờng dẫn” dẫn đến tệp đó.
Ví dụ: Ta có cây thƣ mục sau:
Trong cây thƣ mục trên đây ta gọi C:\PTIT\CNTT1\ là đƣờng dẫn của tệp THCS.DOC.
Giả sử <tên tệp> đƣợc chỉ ra nhƣ sau
[Tên ổ đĩa]\[tên thƣ mục 1]\[tên thƣ mục 2]\...\[Tên thƣ mục N]\<Tên tệp> trong đó thƣ mục sau là thƣ mục con của thƣ mục trƣớc. Khi đó
[Tên ổ đĩa]\[tên thƣ mục 1]\[tên thƣ mục 2]\...\[Tên thƣ mục N]\ đƣợc gọi là đuờng dẫn của <tên tệp>. C:\C VANBAN N PASCAL VB.TXT C:\ PTIT CNTT1 THCS.DOC C:\
2.2.2.Quá trình làm việc của MS-DOS:
Để có thể u cầu máy tính thực hiện đƣợc các ứng dụng ( các chƣơng trình), thao tác đầu tiên ta cần là khởi động máy. Khi khởi động máy HĐH đƣợc nạp vào bộ nhớ của máy tính, sau đó chúng ta có thể khai thác các khả năng của hệ điều hành.
Muốn khởi động máy ta phải có đĩa hệ thống hay cịn gọi là đĩa khởi động. Đĩa hệ thống là đĩa có tối thiểu 3 tệp tin io.sys , msdos.sys, command.com, trong đó hai tệp tin đầu cần chiếm một vị trí đặc biệt trên đĩa
Khi khởi động máy tính thƣờng thƣờng máy sẽ tìm đĩa hệ thống theo thứ tự sau: đĩa mềm, đĩa CD-ROM, đĩa cứng. Khi đó MS-DOS sẽ nạp ba tệp tin COMMAND.COM, IO.SYS và MSDOS.SYS vào bộ nhớ RAM của máy tính. Sau khi DOS đã đƣợc đƣa vào bộ nhớ để sẵn sàng làm việc dấu mời sẽ xuất hiện trên màn hình chờ để ngƣời sử dụng đánh lệnh vào. Những phần chính của DOS sẽ lƣu trú trong bộ nhớ cho đến khi ta tắt máy.