Взаимодействие операционной системы с аппаратным обеспечением

Термех статика
Элементы кинематики
Основные понятия
сопративления материалов
Теория прочности
Интенсивность отказов
Типовые примеры и
их решения
Методы расчета
Прикидочный расчет
Ориентировочный расчет
Окончательный расчет
Общее резервирование
Раздельное резервирование
Скользящее резервирование
Последействие отказов
Системы передачи
информации
Понятие предела функции
Дифференцирование и
интегрирование функций
Применение пределов в
экономических расчетах
Интергал производная
геометрический смысл
Системы линейных уравнений
Элементы теории матриц
Дифференциальное и
интегральное исчисление
экстремум функции
Неопределенный интеграл
Функция нескольких переменных
Дифференциальные уравнения
первого порядка
Производные высших порядков
Свойства производных
Производная показательной
и логарифмической функции
Импульсы
асинхронная линия
уровни сигнала
избыточность
цифровой сигнал
прямая обработка
структуры циклов
стратегии поиска
добавочный канал
регенератор
Цикловая синхронизация
Проверка по избыточности
Скорость передачи
Ошибки
Ретроспективные выставки
Синхронная передача
Контроллеры и накопители
на жестких дисках
накопитель на жестком диске
плотность записи
Способы кодирования данных
Частотная модуляция
Форматирование дисков
Зонная запись
Форматирование высокого
уровня
Температурная нестабильность
Характеристики накопителей
Парковка головок
Интерфейсы накопителей
на жестких дисках
Кабели питания Disk Manager
интерфейс SCSI plug-and-play
Конфигурирование системы
дефекты
Разбиение жестких дисков
Коды аппаратных ошибок
Неисправен блок питания
Искусство Древнего Мира
Проектирование печатных плат
Visual Basic .NET
Выражения операторы
Классы и объекты
Наследование и интерфейсы
Обработка событий
Формы Windows
Многопоточные приложения
Взаимодействие операционной
системы
Операционная система Linux
Конфигурирование X Windows
Работа и конфигурирование
GNOME и X WINDOWS

Принципы функционирования системы DOS является лишь одним из компонентов всей системы. Управление на аппаратном уровне является сложной задачей — для этого нужно очень хорошо знать структуру и принципы работы системы. При таком подходе появляется возможность создавать операционные системы, ориентированные на стандартный интерфейс BIOS, который, в свою очередь, должен быть предусмотрен в компьютерах различных типов.

Компоненты DOS DOS состоит из двух основных компонентов: системы ввода/вывода (В/В или I/O — Input/Output) и оболочки или командного процессора.

Командный процессор DOS C0MMAND.COM является той частью DOS, с которой обычно взаимодействует пользователь. Поиск исполняемых файлов. DOS ищет инструкции, необходимые для выполнения собственных внешних команд и программ-приложений, только в определенных областях дискового пространства, хотя соответствующие файлы могут храниться в разных накопителях, а их в системе может быть несколько. Поиск программных инструкций (файла) проводится в два или три этапа. Таблица 20.3. Внешние команды DOS. Причина заключается в том, что многие прикладные программы ищут свои вспомогательные и оверлейные файлы только в текущем каталоге, не принимая во внимание путь, указанный в команде PATH.

История развития DOS В этом разделе будут описаны некоторые из различий, появлявшихся между разными версиями DOS в процессе их развития. При этом фирма IBM регулярно выпускала корректирующие вспомогательные дискеты (CSD — Corrective Service Diskette), в которых исправлялись замеченные недостатки. Сведения о различных версиях IBM DOS 5.xx приведены в табл. 20.6. Одним из новшеств в этой версии 6.0 стала программа сжатия диска DoubleSpace.

Как происходит загрузка и запуск DOS Если ваша система не запускается, но вы в состоянии определить, на каком этапе процесс загрузки приостановился, то это означает, что все предыдущие действия системы были завершены успешно, и их уже можно не рассматривать как источники неприятностей. Если тест контрольных сумм какого-либо из вышеупомянутых ПЗУ не проходит, то появляется следующее сообщение: ХХХХ ROM Error (Ошибка по адресу ПЗУ ХХХХ).

Если VBS на диске А: не найден, to BIOS начинает поиск MBS на первом жестком диске (цилиндр 0, головка 0, сектор 1 —начальный сектор диска). Если в MBS найдена запись об активном разделе, то загружается и проверяется содержимое его VBS. В Windows 95 программа C0MMAND.COM загружается лишь тогда, когда на диске существует файл AUTOEXEC.BAT, поскольку только в этом случае могут быть выполнены записанные в нем команды.

Размещение файлов в дисковом пространстве DOS выделяет дисковое пространство для записи файла только при поступлении соответствующего запроса — предварительного распределения пространства не производится.

Взаимодействие с накопителями Для организации доступа к файлам и взаимодействия с дисковыми накопителями в DOS используются наборы подпрограмм (функций), относящиеся к нескольким уровням. Чтобы правильно задать параметры для прерываний INT 25 и INT 26h, все секторы в адресуемой DOS области диска должны быть пронумерованы в последовательном порядке, начиная с нуля. Таблица 20.8. Дисковые функции BIOS, вызываемые через прерывание INT l3h. Если вы разрабатываете собственный контроллер диска, то вам нужно придумать и свой IBM-совместимый набор программ управления, вызываемых через прерывание INT 13h, и записать его в ПЗУ BIOS. Программа Diskedit (из Norton Utilities) и программы из старых версий этого пакета могут взаимодействовать с диском на уровне INT 13h в том случае, если работают в режиме физических секторов. На рис. 20.3 схематично показано взаимное расположение управляющих структур DOS на жестком диске емкостью 32 М в компьютере IBM AT модели 339. В этом случае может возникнуть эффект домино — из-за ошибки в одной структуре вы не сможете получить доступа к другим, а в конечном счете — к данным на диске. Под аббревиатурой MBS {Master Boot Sector) всегда подразумевается начальный сектор всего диска, содержащий главную загрузочную запись (MBR — Master Boot Record). Содержимое VBS гибкого диска загружается с помощью системной BIOS, а для жесткого диска эту операцию выполняет программа, хранящаяся в MBS. Как уже было сказано, они представляют из себя небольшие базы данных с фиксированной длиной записи (32 байта). Возможные значения байта атрибута файла приведены табл. 20.14. Программа FDISK определяет наличие на диске 12-разрядной или 16-разрядной FAT, хотя сама таблица записывается во время форматирования высокого уровня с помощью команды FORMAT. Однако при малых размерах ячеек размещения данных уменьшаются и потери дискового пространства за счет сокращения упоминавшихся выше "пустот" в последних отводимых для файлов кластерах.

Область данных в любом томе располагается сразу следом за загрузочным сектором, таблицами размещения файлов и корневым каталогом.

DOS 4.0 и более поздние версии Команда SYS в DOS 4.0 и в более поздних версиях обладает намного большими возможностями, чем в предыдущих.OEM-версии

Замена с помощью команды SYS одной ОЕМ-версии DOS на другую, более позднюю, но той же фирмы-изготовителя, всегда происходит без осложнений.

Недоработки и дефекты DOS Одними из самых неприятных для пользователей моментов оказываются те, когда выясняется, что ежедневно используемая-ими программа не совсем в порядке. Наиболее серьезным оказался дефект в команде XCOPY, в результате которого иногда возникали ошибки при выполнении команды с ключами /Е и /S. Неполное преобразование файлов .MEU (версия 4.0) в файлы .INI (версия 5.0). Загрузка MS-DOS в старшую память (High Memory Area). Полезная и достаточно солидная программа CHKDSK чаще всего воспринимается рядовыми пользователями совершенно неправильно. Как уже было сказано, с помощью программы CHKDSK можно проверить степень фрагментированности файлов.

Ограничения, связанные с программой SUBST. С помощью программы SUBST ("Подменить") из подкаталога на существующем диске создается виртуальный том со своим буквенным идентификатором.

Ограничения, связанные с командой JOIN.С помощью программы CHKDSK нельзя проанализировать те разделы дерева каталогов, которые созданы с помощью команды JOIN ("Присоединить"; в результате выполнения этой команды отдельный накопитель или том логически преобразуется в подкаталог другого диска). Суммарный объем плохих секторов) (неиспользуемых кластеров. При задании ключа /V программа CHKDSK выводит список имен всех каталогов и файлов, имеющихся на диске (в рассматриваемом примере на дискете записаны только три файла), без уточнения, какой из них является скрытым, а какой — нет.

Работа программы CHKDSK Как уже было сказано, наличие плохих секторов само по себе не является дефектом или причиной для особого беспокойства. Второй задачей программы CHKDSK является внесение исправлений в структуру диска.

Программа RECOVER предназначена для простановки в FAT отметок об испорченных кластерах, т.е. о тех, данные из которых не могут быть считаны надлежащим образом.

Маркировка плохих секторов Плохие секторы на диске отмечаются с помощью команды RECOVER.

Программа SCANDISK входит в состав DOS 6 и более поздних версий, а также в Windows 95.

Инструкции и возможности программы DEBUG Документация на программу DEBUG больше не включается в стандартные руководства для пользователей DOS.

Конфликты между резидентными программами Одной из самых больших головных болей для пользователей являются резидентные программы (TSR — Terminate and Stay Resident).

Аппаратные и программные проблемы Едва ли не самое удручающее впечатление может произвести на вас ситуация, когда вы разберете систему до винтика только для того, чтобы выяснить, что причиной неисправности является программа, а не аппаратура.

Особенности системных блоков в компьютерах разных типов В последующих разделах будут рассмотрены конструкции и отдельные узлы различных модификаций компьютеров, относящихся к разным типам, а также приведены их технические характеристики. Например, в апреле 1983 г. была переработана топология системной платы для установки на ней микросхем (ИС) ОЗУ емкостью 64 К. Записанная в ПЗУ программа самопроверки при включении (POST). Kopnyc-''расширитель" модели 001 с жестким диском емкостью 10М. Они могут оказаться полезными в тех случаях, когда вы будете выбирать компоненты для замены имеющихся, или при ремонте этих систем. Количество каналов ПДП Пакетный режим ПДП . Установленная память на системной плате (PC/XT).

Компьютеры PC Convertible IBM впервые "отметилась" на рынке компьютеров типа "laptop" 2 апреля 1986 г., разработав модель IBM 5140 — PC Convertible. Основные узлы системного блока PC Convertible следующие. Дополнительная плата статического ОЗУ) емкостью 128 К (модель 4005.

Для нормальной работы IBM 5140 PC Convertible в нем должна быть установлена PC DOS 3.2 или более поздняя версия.

Платы памяти Плата дополнительного ОЗУ емкостью 128 или 256 К используется для расширения основной памяти системного блока.

Адаптер для подключения к автомобильному аккумулятору Адаптер для питания системы от автомобильного аккумулятора подключается к гнезду прикуривателя машины (напряжение питания 12 В, отрицательный вывод должен быть соединен с корпусом автомобиля). Фирма IBM выпускала только полноразмерные накопители на жестких дисках емкостью 10 М и 20 М.

Особенности отдельных моделей XT Компьютер XT выпускался во многих конфигурациях, но сначала существовала его единственная модель с жестким диском емкостью 10 М. 2 апреля 1986 г. IBМ начала продажу нескольких новых модификаций PC XT, которые существенно отличались от предыдущих.

Технические характеристики XT В этом разделе приведены технические характеристики XT. Количество каналов ПДП Пакетный режим ПДП Передача управления шиной (bus mastering).В табл. 21.5 приведены номера системных блоков XT и дополнительных устройств по каталогу фирмы IBM. емкостью 360 К и жесткий диск емкостью 20 М. Накопитель половинной высоты формата 5,25" емкостью 360 К.

Адаптер дисплея устанавливается вместо обычного монохроматического или CGA адаптера и может работать только в текстовом режиме (при восьми цветах).

Окна В каждом окне может отображаться определенное пространство представления (до 2000 символов) или его часть.

Значение системы 3270 Система 3270 PC может оказаться чрезвычайно полезной в том случае, если вы работаете в большой фирме, и вам приходится каждый день иметь дело с большими объемами информации (доступ к которой можно получить только через сети SNA, объединяющие большие " компьютеры IBM). На ней также имеется 8 слотов расширения, но, из-за ограниченности внутреннего пространства в корпусе, только в два из них можно установить платы адаптеров полной длины. Кофр для транспортировки системного блока. Используемая микросхема АСПП (UART) Максимальное быстродействие Количество поддерживаемых портов.

Увеличение производительности было достигнуто за счет уменьшения количества машинных циклов, затрачиваемых на выполнение отдельных команд в процессоре 80286, увеличения тактовой частоты системы, 16-разрядной организации памяти и использования более быстродействующего жесткого диска и контроллера. Во всех моделях устанавливается универсальный блок питания с автоматическим контролем температурного режима и переменной частотой вращения вентилятора. КМОП часы-календарь с резервным питанием. У первого поколения систем AT тактовая частота равнялась 6 МГц, чем и определялась длительность цикла процессора. Многие фирмы, выпускающие различные комплекты для модернизации старых систем, разработали программы, позволявшие частично сгладить некоторые из возникавших проблем, однако сама IBM пошла по другому пути, решив улучшить системную BIOS и электрическую схему и топрлогию системной платы, создав, в результате, новую систему с более высоким быстродействием. В этом разделе приведены технические характеристики AT. Здесь вы можете найти сведения об архитектуре системы, конфигурации и объемах памяти, дисковых накопителях, слотах расширения, параметрах клавиатуры и прочих особенностях системы, а также об условиях экслуатации компьютера.

Состояния ожидания:для памяти на системной плате для памяти на плате расширения. Отсеки для встроенных накопителей на дисках или магнитной ленте Количество отсеков для накопителей формата 3,5" и 5,25". Комплект для установки сопроцессора 80287.

Компьютеры ХТ-286 9 сентября 1986 г. фирма IBM приступила к выпуску новой системы типа AT, смонтированной, однако, в корпусе компьютера XT. В системе ХТ-286 предусмотрено восемь слотов расширения, предназначенных для установки адаптеров периферийных устройств и плат расширения памяти. Если вы хотите, чтобы записанные на дискетах DD формата 5,25" данные или программы можно было прочесть во всех других компьютерах, то вам нужно установить в вашем ХТ-288 дополнительный дисковод для дискет формата 5,25" емкостью 360 К, гарантирующий полную совместимость носителей (как при считывании, так и при записи) со старыми системами. Здесь вы можете найти сведения об архитектуре системы, конфигурации и объемах памяти, дисковых накопителях, слотах расширения, параметрах клавиатуры и прочих особенностях системы, а также об условиях эксплуатации компьютера. Отсеки для встроенных накопителей на дисках или магнитной ленте.Тепловыделение (тепловая мощность). Дополнительные принадлежности к улучшенной клавиатуре.

Расчет характеристик надежности Надежность информационных систем Типовые примеры и их решения