MSDOS была создана в 1981 г. фирмой Microsoft по заказу IBM для разрабатывавшихся тогда компьютеров IBMPC. Компьютер IBMPC, для которого была написана MSDOS, был мало похож на современные компьютеры — медленный микропроцессор Intel—8088, 256 Кбайт оперативной памяти, без жесткого диска, алфавитно-цифровой черно-белый монитор, работа лишь с односторонними 160-Кбайтными дискетами и т.д. Однако эти возможности были значительно выше, чем у конкурирующих персональные компьютеры.
Первая версия MSDOS тоже обладала гораздо более скромными возможностями, чем современные ОС. Она обеспечивала работу на компьютере лишь одного пользователя и одной программы (то есть была однопользовательской и однозадачной), поддерживала работу лишь с дискетами, клавиатурой и алфавитно-цифровым дисплеем. Зато DOS была компактной, предъявляла довольно скромные требования к аппаратуре и выполняла необходимый минимум функций для пользователей и программ.
За те полтора десятка лет, которые прошли с момента появления IBMPC, технические характеристики компьютеров совершили фантастический рывок вперед. Современные компьютеры превосходят по всем показателям (быстродействию, объему оперативной и дисковой памяти, возможностям монитора и т.д.) компьютеры начала 80-х годов в сотни и даже тысячи раз. Поэтому фирма Microsoft внесла в MSDOS много изменений и добавлений, чтобы расширить ее возможности и более эффективно использовать новые, более мощные, компьютеры:
• в MSDOS была добавлена поддержка новых устройств (жесткого диска, новых типов дискет, компакт-дисков, расширенной памяти и т.д.), а также обеспечена возможность поддержки и любых других устройств с помощью программных
драйверов;
• была включена поддержка иерархической файловой структуры
на дискетах и жестких дисках;
• была обеспечена поддержка национальных клавиатур и алфавитов;
• были включены многочисленные новые возможности для пользователя (новые команды DOS, полезные утилиты, оптимизатор использования памяти, поддержка сжатия дисков и т.д.),
При выпуске новых версий MSDOS фирма Microsoft неукоснительно следовала двум важнейшим принципам:
• сохранение совместимости: любая версия MSDOS могла исполнять программы, написанные для любой из предыдущих версий MSDOS;
• работоспособность на любом компьютере: любая версия MSDOS может работать на любом IBMPC-совместимом компьютере
Что оказалось невозможно усовершенствовать. Однако многие усовершенствования в MSDOS оказалось невозможно добавить, сохраняя полную совместимость со всеми существующими DOS-программами:
• MSDOS так и осталась однозадачной ОС. Различные программные средства, позволяющие запускать несколько DOS-программ и переключаться между ними (DesqView, DosShell и др.) так и остались половинчатыми решениями, не получившими широкого распространения;
• в MSDOS оказалось невозможным встроить надежные средства для защиты данных от несанкционированного доступа и организации коллективной работы с данными;
• DOS-программы могут выполняться только в пределах первого Мбайта памяти, а остальная память может использоваться лишь для хранения данных.
А необходимость втискивать MSDOS в минимальный объем оперативной и дисковой памяти привела к:
• отсутствию или ограниченности поддержки многих устройств в Щ DOS, из-за чего забота о поддержке этих устройств легла на производителей прикладного программного обеспечения. Поэтому зачастую нужная DOS-программа не поддерживает имеющийся принтер, монитор или иное устройство, что очень неудобно;
• отсутствию в MSDOS стандартных средств для создания пользовательского интерфейса (меню, запросов и т.д.), поэтому реализованные в различных программах способы общения с пользователем оказались совершенно разными, что затрудняет обучение пользователей и использование программ.
Из-за невозможности внесения в MSDOS необходимых принципиальных усовершенствований фирма Microsoft оказалась вынужденной создавать новые ОС (Windows, WindowsNT, Windows 95 и др.), обеспечивающие надлежащий сервис для пользователей и разработчиков, поддерживающие одновременную работу нескольких программ, средства защиты данных и позволяющие эффективнее использовать возможности современных микропроцессоров. Разработчики и пользователи оценили достоинства этих ОС, и теперь подавляющее большинство программ для IBMPC-совместимых компьютеров создается не для MSDOS, а для Windows, Windows 95 или WindowsNT.
Области применения MSDOS. Как наличие автомобилей не отменяет необходимости уметь ходить на своих двоих, так и наличие Windows, Windows 95 или WindowsNT не ликвидирует (хотя и сильно сокращает) потребности в MSDOS и DOS-программах:
• до сих пор остается множество областей деятельности, где DOS-программы успешно работают, а применение решений, требующих иных ОС, невозможно или экономически нецелесообразно;
• при повреждении таких ОС, как Windows 3.1, WindowsforWorkgroups и Windows 95 (что случается весьма часто) для исследования причин неисправности и их устранения обычно приходится использовать MSDOS и DOS-программы;
• поскольку ОС Windows 3.1, WindowsforWorkgroups и Windows 95 являются надстройками над MSDOS, то для их эффективного использования надо уметь настраивать MSDOS.
Операционная система Windows, назначение.
В диалоговом режиме компьютер находится в непосредственном взаимодействии с пользователем и техническими устройствами. Все персональные компьютеры сегодня работают в диалоговом режиме.
Возможность диалоговой работы с компьютером основана на прерываниях. Каждый процессор имеет так называемую систему прерываний. Получив сигнал по линии прерывания, он способен приостановить текущую работу по программе, сохранить временные данные и перейти к новой программе, которую тоже можно прервать, и так далее. Завершив обработку очередного прерывания, процессор возвращается к последней прерванной задаче.
Процессор как бы все время что-то делает, но в то же время ждет внешних прерываний. Он всегда готов откликнуться на нажатие клавиши клавиатуры, на движение мыши или щелчок ее кнопки, на поступление сигналов через модем и даже на сигналы от собственных внутренних часов. Конечно, существуют такие программы, которые полностью «монополизируют» процессор и не дадут возможности воздействовать на компьютер, пока не завершат свою работу, но таких программ меньшинство. Большинство современных программ рассчитаны на диалоговый режим.
Однако для того, чтобы компьютер находился в диалоговом режиме, на нем предварительно должна работать какая-то программа (а точнее говоря, система программ), которая обеспечит возможность прерывания процессора, распределит ресурсы компьютера между всеми прикладными программами, обеспечит взаимодействие разных устройств. Эта система программ должна организовать регулярный опрос клавиатуры, мыши и других устройств, с помощью которых пользователь общается с компьютером. Она должна также проследить, чтобы прикладные программы не монополизировали работу процессора, и проконтролировать, чтобы разные программы не перепутали свои данные, хранящиеся в оперативной памяти. Такая система программ называется операционной системой.
Основная функция операционной системы, то можно сказать, что это обеспечение диалога между человеком и компьютером. Без операционных систем с компьютерами могли бы работать только очень квалифицированные специалисты, как это и было пятьдесят лет назад.
Когда мы нажимаем кнопку мыши и видим, что компьютер выполняет какие-то действия, то этим мы обязаны операционной системе. Она находится в режиме постоянной готовности к внешним событиям. Событий, обрабатываемых операционной системой, великое множество. Среди них события, вызываемые пользователем, программами, оборудованием. Если принтер выдает сигнал о том, что у него в лотке кончилась бумага, для процессора это сигнал, а для операционной системы —.событие. Процессор ничего не знает о таких внешних устройствах, как принтер, и не знает, что делать с их сигналами. В свою очередь операционная система знает, что ей делать при наступлении тех или иных событий. В частности, она может вызвать функцию драйвера принтера, предназначенную для остановки печати, и может открыть на экране сообщение, адресованное пользователю, с описанием проблемы.
Человек воспринимает постоянную готовность операционной системы к обслуживанию событий как диалоговый режим работы. Она как бы постоянно предлагает создать событие, и мы этим пользуемся. Основные средства для создания событий — это клавиатура и мышь, но к компьютеру можно подключить и другие устройства. При установке они регистрируются операционной системой, и она настраивается на обработку событий, связанных с ними. Так благодаря операционной системе компьютер не только готов к диалогу с пользователем, но способен развиваться и совершенствоваться.
Операционная система представляет комплекс системных и служебных программных средств. С одной стороны, она опирается на базовое программное обеспечение компьютера, входящее в его систему BIOS (базовая система ввода-вывода), с другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более высоких уровней — прикладного и служебного. Приложениями конкретной операционной системы принято называть программы, предназначенные для работы под управлением данной системы.
Основная функция всех операционных систем — посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса;
• между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя);
• между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);
• между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).
Обеспечение автоматического запуска.
Все операционные системы обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых операционных систем в специальной (системной) области диска создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области диска.