操作系统：第8章

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1、第8章实例分析：MS-DOS操作系统MS-DOS是Microsoft公司为IBMPC系列微机研制的一个单用户、单任务的磁盘操作系统。1981年8月，MS-DOS1.0版诞生。它占据当时机器64KB内存中的12KB，支持5.25英寸软盘。随着时间的推移，MS-DOS不断地更新版本，1983年3月，推出MS-DOS2.0版，1984年8月，推出MS-DOS3.0版。MS-DOS3.0版有很多的改进版，比如3.1、3.2、3.3等。1988年7月，MS-DOS4.0版出现。1991年4月发布了MS-DOS5.0版。目前，可见MS-DOS的最高版本为7.X。退出正是由于MS-D

2、OS随时根据市场的需求被不断地完善，才使它具有如此顽强的生命力，才能够获得如此广泛的普及与应用。1995年8月，Microsoft公司推出了窗口操作系统Windows95。由于它精美的外观、菜单式操作以及友好的界面，从而对MS-DOS产生了极大地冲击。但是，MS-DOS的实现原理、设计技术和方法，仍然可以给予人们很多的启迪和借鉴。本章着重讲述四个方面的内容：（1）MS-DOS的进程控制块——程序段前缀与环境块；（2）MS-DOS对常规内存的管理以及地址的“分段”表示法；（3）MS-DOS的文件分配表和树型目录结构；（4）MS-DOS的设备头链以及对块设备、字符设备的不同

3、管理方法。8.1MS-DOS的处理机管理8.2MS-DOS的存储管理8.3MS-DOS的文件管理8.4MS-DOS的设备管理8.1MS-DOS的处理机管理8.1.1MS-DOS的基本组成MS-DOS采用的是层次模块结构，由一个引导程序和三个程序模块组成，如图8-1所示。各部分的功能如下：BOOT（引导程序）：引导程序BOOT是在磁盘初始化时，由格式化命令FORMAT写在软盘的第0扇区或硬盘的主引导扇区上的。它是一个极短的程序，主要的任务是检查哪个磁盘驱动器为DOS的系统盘，然后再检查系统盘根目录下的头两个文件是否是IO.SYS和MSDOS.SYS。如果为真，则把IO.

4、SYS文件读入内存，从而完成引导任务。可见，DOS的引导程序只在系统启动时起作用。IO.SYS及ROM-BIOS：这是MS-DOS的输入/输出管理模块。它由两部分构成：在系统盘上的IO.SYS，是进行输入/输出的接口模块；固化在ROM中的ROM-BIOS，是一个具体的设备驱动程序。在DOS系统初启时，由引导程序负责将IO.SYS装入内存，引导任务结束，转而执行IO.SYS中的系统初始化程序。该程序负责调入MSDOS.SYS；负责解释DOS系统的配置文件（CONFIG.SYS），设置系统的运行环境；负责装入COMMAND.COM模块。在系统运行过程中，接到输入/输出请求

5、后，先由IO.SYS对命令加以解释，转换成有关的设备控制命令。然后再与ROM-BIOS中具体的设备驱动程序发生关联，进而完成用户所要求的输入/输出任务。MSDOS.SYS：这是DOS内核，一方面实施对DOS磁盘文件的操作管理，另一方面还管理内存、外部设备以及其他系统资源，并为用户使用DOS系统和这些资源提供诸多的系统调用。COMMAND.COM：这是命令处理程序模块，是MS-DOS操作系统与用户之间的接口。它接收用户输入的各种DOS命令，解释后加以执行。它将负责设置DOS的有关中断向量；负责检查启动时有无DOS的自动执行批处理文件（AUTOEXEC.BAT）。若有，

6、则调入执行；然后处于等待用户输入的状态。COMMAND.COM在内存由两部分组成：一是COMMAND.COM的暂驻内存模块（CCPT），一是COMMAND.COM的常驻内存模块（CCPR）。它们分散存放在不同的区域中，如图8-2所示。COMMAND.COM的暂驻内存模块（CCPT）定位在内存储器（640KB）的最高端，这个区域实际上是整个内存中的可用存储空间，即可以分配给用户程序使用的空间。因此，如果用户程序很大，就有可能将其覆盖掉。正因为这个原因，才把它称为“暂驻内存模块”。它的内容是：命令接收及解释程序、内部命令程序、批命令处理程序以及外部命令装入程序四个部分。从其

7、组成可以看出，该模块负责接收并解释用户通过键盘键入的命令。如果是内部命令，则立即从此模块中调用相应的程序执行（DOS把常用的命令称为内部命令）；若是外部命令（DOS把不常用的命令称为外部命令），则通过INT21H中断处理程序，将外部命令调入并执行。COMMAND.COM的常驻内存模块（CCPR）与暂驻内存模块隔着可用存储空间相对而放。该模块很小，主要就是一个检查并重新安装暂驻模块的程序。DOS内部是这样设计的：总是让用户程序执行完毕后返回到CCPR。于是只要用户程序执行完，CCPR就会立即投入运行。它检查CCPT是否被用户程序覆盖，如果被