Power-Programmierung

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Text File | 1993-03-02 | 34.9 KB | 645 lines

** technische Referenz für Programmierer für MSDOS und den IBM PC ** ─────────────────────────┤ eingetragene Anwenderversion ├─────────────────────────── nicht für den allgemeinen Vertrieb Urheberrecht (c) 1987, 1990 Dave Williams Deutsche Übersetzung Urheberrecht (c) 1990 Klaus Overhage Änderungen und Erweiterungen Urheberrecht (c) 1990 Klaus Overhage K A P I T E L E I N S DOS und der IBM PC I N H A L T E Eine Chronik ..........................................................1**1 Was ist DOS? ..........................................................1**2 Andere Betriebssysteme ................................................1**3 Wesentliche Versionen von MS/PC-DOS ...................................1**4 die Betriebssystem Hierarchie .........................................1**5 DOS Aufbau ............................................................1**6 DOS Initialisierung ...................................................1**7 Eine Chronik ├──────────────────────────────────────────────────────────1**1 Die Entwicklung von MSDOS/PCDOS begann in Oktober 1980, als IBM ein Betriebs- system für den nocht nicht vorgestellten IBM PC suchte. Microsoft hatte kein echtes Betriebssystem zu verkaufen, fand aber nach einiger Zeit das 86-DOS Betriebssystem von Seattle Computer Products, welches ein Mann namens Tim Paterson Anfang 1980 für die 8086 S100 Bus Mikros der Firma geschrieben hatte. 86-DOS (auch QDOS genannt, für schnell und schmutziges Betriebssystem) wurde mehr oder weniger wie eine 16-bit Version von CP/M geschrieben, weil Digital Research keine Eile mit der Einführung von CP/M-86 hatte. Dieser Code war flüchtig aufpoliert und von IBM zur Auswertung präsentiert. IBM hatte zunächst geplant Digital Research's CP/M Betriebssystem zu benutzen, das zu dieser Zeit der Industriestandard war. Die Leute berichteten über gesetzliche Unklarheiten und kurz abgefertigte IBM Vertreter von Digital, ohne sich um diese zu kümmern. IBM fand es selber, als Microsoft das "Microsoft Festplattenbetriebssystem 1.0" anbot. Eine Vertrag zwischen den beiden wurde abgeschlossen, als IBM beschloß 86-DOS als Hauptbetriebssystem für deren neuen PC zu benutzen. Microsoft kaufte alle Rechte zu 86-DOS in Juli 1981, und "IBM PC-DOS 1.0" war fertig, als der IBM PC im Oktober 1981 auf den Markt gebracht wurde. IBM unterwarf das Betriebssystem einer umfassenden Qualitätsprüfung, wobei wie verlautete, ca. 300 Fehler gefunden wurden. Daraufhin entschloß sich IBM, die Programme neu zu schreiben. Dies ist der Grund, weshalb das Urheberrecht von PC-DOS bei IBM und Microsoft liegt. Es ist manchmal amüsant, ein Blick zurückzuwerfen auf die Tatsache, daß der IBM PC nicht dafür gedacht war, MSDOS als Betriebssystem zu benutzen. Das Zielbetriebssystem am Ende der Entwicklung war eine (immer noch nicht existierende) 8086 Version von CP/M. Auf der anderen Seite, als DOS geschrieben wurde, existierte der IBM PC noch nicht! Obgleich PC-DOS zusammen mit dem Computer ausgeliefert wurde, Digital Research's CP/M-86 sollte wahrscheinlich das Hauptbetriebssystem für den PC sein, wogegen im wesentlichen zwei Dinge sprachen - Digital Research wollte $495 für CP/M-86 (in Anbetracht dessen, PC-DOS war im wesentlichen frei) und viele Softwareentwickler fanden es leichter, bereits existierende CP/M Software für DOS umzuschreiben als für die neue Version von CP/M. Verschiedene Computerzeitschriften behaupten, daß Digital Research IBM beim entwickeln von DOS 4.0 behilflich war, welches nachträglich von Microsoft zugelassen und unterstützt wurde. Die weitere Entwicklung von OS/2 wurde vorläufig gestoppt. Nach Benutzung von DR-DOS 3.4 und erkenntnis seiner Arbeitsweise, neige ich jetzt dazu, ernsthaft zu bezweifeln das Digital irgendeine Beziehungen zu PC-DOS 4.0 hatte. Auch IBM aber behauptet daß DOS 4.0 ein komplettes IBM Produkt ist. MSDOS und PC-DOS wird mehr als nur auf dem IBM-PC und seinen Nachbauten eingesetzt. Einige hiervon sind nachfolgend aufgeführt: Hardware PC Nachbildung: Apple II -> TransPC 8088 Karte, QuadRam QuadLink Apple MacIntosh -> AST 80286 Karte Atari 400 / 800 -> Co-Power 88 Karte Atari ST -> PC-Ditto II Kassette Commodore Amiga 2000 -> 8088 oder A2286D 80286 Bridge Board IBM PC / RT -> 80286 AT Adapter Kaypro 2 -> Co-Power Plus Karte Software PC Nachbildung: Apple MacIntosh -> SoftPC Atari ST -> PC-Ditto I DOS Nachbildung: OS/2 -> DOS Nachbildung in der "Kompatibilitäts Box" QNX -> DOS Fenster SunOS -> DOS Fenster Xenix -> DOS Nachbildung mit DOSMerge Was ist DOS?├────────────────────────────────────────────────────────── 1**2 DOS existiert wie eine höhere Schnittstelle zwischen einem Anwenderprogramm und dem Computer. DOS steht für "Diskettenbetriebssystem", welches auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß der Hauptzweck war, eine Schnittstelle zwischen dem Computer und seinen Diskettenlaufwerke zu liefern. DOS läßt die Programme einfache Speicherverwaltung ausführen, Ein- und Ausgaben I/O von der Systemkonsole, und andere Systemaufgaben (Uhrzeit und Datum, etc.) wie durchführen von Festplattentransaktionen. Ab Versionen 3.1 und aufwärts werden auch grundlegende Funktionen für den Netzwerkbetrieb integriert. Mit der Einführung von installierbaren Gerätetreibern und TSR (beenden aber verbleiben speicherresistent) Programmen in DOS 2.0, können die Grundfunktionen von DOS so praktisch bis auf die benötigten Funktionen erweitert werden. Andere Betriebssysteme├─────────────────────────────────────────────── 1**3 Es gibt eine Anzahl kompatibler Ersatzsysteme für Microsoft's MSDOS. Einige sind: Consortium Technologies MultiDOS (multitasking, multiuser) Digital Research Concurrent DOS (multitasking) Digital Research Concurrent DOS 386 (für 80386 computer) Digital Research Concurrent DOS XM (multitasking, multiuser) Digital Research DR-DOS 3.31 und 4.0 (PC-DOS Nachbauten) PC-MOS/386 (multitasking, multiuser) Wendin-DOS (multitasking, multiuser) VM/386 (multitasking) Verschiedenartige andere Betriebssysteme sind verfügbar für den IBM PC. Diese beinhalten: Digital Research CP/M-86 Digital Research Concurrent CP/M-86 (multitasking) Minix (multitasking ähnlich UNIX) Pick (database-operating System) QNX (multitasking, multiuser) UNIX (verschiedenartige Systeme von IBM selbst, Microsoft-SCO, Bell, und verschiedene UNIX Nachbauten, Single und multiuser) (AIX, Xenix, AT&T System V, etc.) "Befehlsinterpreter" Programme existieren, welche benutzen DOS ausschließlich für die Disketten/Platten Operationen obwohl sie mehr oder weniger ein neues Betriebssystem enthalten. Diese beinhalten: DesQview Windows OmniView GEM TopView TaskView Systeme die die CPUs der NEC V-Serien benutzen, können Intel 8080/8085 8-bit wie auch die 16-bit (8088 und größer) Anweisungen verarbeiten. Diese können außerdem das Standard Digital Research 8-bit CP/M und MP/M direkt ausführen, sowie andere Betriebssystem die für diesen Prozessor entwickelt wurden. Wesentlich Versionen von MS/PC-DOS├────────────────────────────────────────1**4 DOS 1.x ist im wesentlichen 86-DOS. DOS 2.x behielt die mehrfach Dateianordnung (die zwei versteckten Dateien und COMMAND.COM) aber es ist ein völlig unterschiedliches Betriebssystem mit Rückwärtskompatibilität mit 1.x. Ich bezweifel ernsthaft, das in 2.x noch viel Code von 1.x enthalten ist. DOS 3.x ist nur eine Erweiterung von 2.x; es wurde weniger geändert als der große Sprung der Versionsnummer vermuten läßt. DOS 4.0, entstand ohne Microsoft, sodaß der Sprung auf die höhere Versionsnummer gewählt wurde. Leider sind wenig Gründe zu erkennen, die die Existenz von 4.x sprechen - praktisch alle von seinen Kernmerkmalen sind in der ein oder anderen Version von DOS 3.x schon enthalten. DOS Versionsbezeichnungen: Haupt.Neben.Neben. Die Ziffer links von dem Punkt zeigt die Hauptversion von DOS. 1.0 war der erste Version. 2.0 wurde um die Unterstützung der Unterverzeichnisse erweitert, 3. 0 erhielt die Unterstützung für den Netzwerkbetrieb, 4.0 erlaubt eine minimale Unterstüzung des Lotus-Intel-Microsoft EMS. Die erste Nebenversion zeigt eine Anpassung für eine Hauptanwendung. Als Beispiel, 2.1 für den PCjr, 3.3 für die PS/2s. Die zweite Nebenversion scheint keine Bedeutung für irgendwelche Einzelheiten zu haben. Der Hauptversionen von DOS sind: PC-DOS 1.0 August 1981 Originalversion PC-DOS 1.05 -------- ---- Änderungen beim BASIC Interpreter PC-DOS 1.1 Mai 1982 Fehlerbehebung, doppelseitige Laufwerksunterstützung MS-DOS 1.25 Juni 1982 für die ersten kompatiblen PC-DOS 1.86 -------- ---- intern IBM - erweitert 1.1 - nicht freigegeben PC-DOS 2.0 März 1983 für PC/XT, Unix-type Unterverzeichnisse unterstützen PC-DOS 2.1 Oktober 1983 für PCjr, Fehlerbeseitigungen für 2.0 MS-DOS 2.11 Oktober 1983 gleichwertig wie PC-DOS 2.1 MS-DOS 2.12 -------- ---- besondere Version für TI Professional PC-DOS 3.0 August 1984 1.2 Meg Laufwerke für PC/AT, neue Systemaufrufe PC-DOS 3.1 November 1984 Fehlerbeseitigung für 3.0, Netzwerkunterstützung MS-DOS 2.25 Oktober 1985 erweiterte Fremdsprachunterstützung PC-DOS 3.2 Dezember 1985 720k 3.5 Zoll Laufwerke unterstützen für Convertible MS-DOS 4.0 April 1986 multitasking (Europa ausschließlich) - zurückgezogen vom Markt PC-DOS 3.3 April 1987 für PS/2 Reihe, 1.44 Meg, mehrfach DOS Bereiche MS-DOS 3.31 November 1987 über-32 Meg große DOS Bereiche, neue Funktionsaufrufe PC-DOS 3.4 -------- ---- intern IBM - nicht freigegeben (4.0 Entwicklung) PC-DOS 4.0 August 1988 EMS Unterstützung, einige neue Funktionsaufrufe MS-DOS 4.01 Januar? 1989 Microsoft Version mit einigen Fehlerbeseitigungen MS-DOS 3.21R September1989 DOS im ROM, schnelles Dateisystem für laptops IBM's PC-DOS wird als die "Standard" Version von DOS betrachtet; Microsoft ver- kauft MS-DOS ausschließlich seit Version 3.2 (vorher, Microsoft verkaufte seine Versionen ausschließlich an OEMs). Die meisten Versionen von DOS haben die funktionsfähigen externen DOS Befehle wie DISKCOPY, etc. einfach über- nommen. Obgleich Microsoft angekündigt hat, daß MS-DOS 4.0 ausschließlich an OEMs verkauft wird, haben sie scheinbar ihre Verkaufspolitik geändert. Es wird jetzt auch so verkauft. Einige Versionen von MS-DOS variieren mit PC-DOS in der Anzahl der verfügbaren externen Befehle. Einige OEMs lassen ausschließlich die grundlegenden Betriebssystem Code's (der xxxDOS und xxxBIO Programme, und COMMAND.COM) von Microsoft zu, und jeder zweite hat sich den Rest selbst geschrieben oder bezog ihn von externen Soft- warehäuser wie Phoenix. Die meisten der externen Programme für DOS 3.x und 4.x sind in "C" geschrieben, während bei 1.x und 2.x die Dienstprogramme in der Sprache Assembler geschrieben waren. Andere OEMs verlangten kundenspezifische Versionen von DOS für ihre speziellen Hardware Konfigurationen, wie Sanyo 55x und die ersten Tandy Computer, welche unfähig waren, ihr DOS mit der IBM Version auszutauschen. PC-DOS 3.0 war bei der Freigabe äußerst fehlerhaft. Es verarbeitet das DOS Environment nicht korrekt und hat zahlreiche dokumentierte Probleme mit dem Syntaxanalysierer für Stapeldateien. Die Netzwerkunterstützung ist auch nicht funktionsfähig in dieser DOS Version. Es wird empfohlen, daß Benutzer wenigstens Version 3.1 benutzen. DEC MSDOS Version 2.11 für den Rainbow beinhaltete den ANSI.SYS Gerätetreiber bereits im Hauptcode. Der Rainbow benutzt ein einseitiges Disketten- laufwerk mit 4-facher Speicherdichte und dieses DOS hatte die Unterstützung dafür. IBM hatte ein Version 1.85 von PC-DOS in April 1983, nach der Einführung von DOS 2.0. Es wurde offensichtlich ausschließlich für interne Zwecke benutzt. Es unterstützt die Dateisuche auf mehreren Laufwerke (eine einfache Form von PATH), eingebaute MODE Funktionen zur Bildschirmunterstützung, ein /P Parameter für den TYPE Befehl zum anhalten nach einer Bilschirmseite, ein editierbarer Befehlsstapel gleich dem Public Domain Programm DOSEDIT.COM, und kann voll- ständig speicherresistent ins RAM geladen werden, anstelle der Aufteilung in einen speicherresistenten Teil und einen nicht resistenten Teil im normalem DOS.Es ist schade das einige dieser ordentlichen Erweiterungen nicht in DOS 2.0 enthalten sind. IBM hatte auch eine "ausschließlich intern benutzte" Version 3.4, die offensichtlich solange benutzt wurde, bis DOS 4.0 entwickelt war. Digital Research's DR-DOS ist die erste allgemein verfügbare DOS Nachbildung. Version 3.4 war die erste verfügbare in der amerikanischen Öffentlichkeit. Es war sehr fehlerhaft und seine Benutzung wurde nicht empfohlen. DR 3.41 ist äußerst kompatibel und es sollten keine Probleme auf irgendeine Maschine auftreten. Einige Versionen von DOS die in kompatiblen Computern benutzt werden, haben nicht die 1. x, 2. x, ... Nummern erhalten. Columbia Data Products Computer benannten DOS 1.25 wie DOS 2.0. Die ersten Compaqs benannten DOS 2.0 wie DOS 1.x. Andere Versionen vereinigen besondere Merkmale - Compaq DOS 3.31 und Wyse DOS 3.21 unterstützen beide 32-bit Datei- belegungstabellen in der derselben Art wie DOS 4.x. AT&T DOS 3.1 weicht von MSDOS 3.10 in der Benutzung der Clustergröße und dem Aufbau der Dateibelegungstabelle ab. AT&T DOS scheint die Vorgaben von Version 3 nicht zu benutzen, sondern die aus der Version 2. Epson EQUITY III und ComputerLand 3.10 DOS's scheinen Cluster Techniken zu benutzen, die ein Zwischending aus den Versionen 2 und 3 sind. Bei typischen DOS Bereichen, benutzen diese die 3.x Vorschriften falls die Aufteilung größer als 32680 Sektoren ist, was auch die 16 Bit FAT Einträge besagen. Auf Bereiche unterhalb dieser Größe, sie benutzen die 2.x Vorschriften, einschließlich der 12 Bit FAT Einträge. ZENITH DOS 3.x und Wyse DOS 3.2 haben einen internen Gerätetreiber eingebaut, zu um bis zu 4 32Mb DOS Bereiche auf einer einzelnen Festplatte zu verarbeiten. Wyse DOS 3.31 verarbeitet auch Bereiche bis zu 512Mb mit einer 32-bit FAT. Laut Berichten vom PC Week Magazine, Juli 4, 1988, werden arabische Versionen von MSDOS mit einem Hardware Kopierschutzsystem von Rainbow Technologies aus- geliefert. Dies ist ähnlich dem short-lived System das von AutoCAD 2.52 und einigen sehr wenigen anderen MSDOS Programme benutzt wird, wo ein Adapter auf den parallelen Port aufgesteckt wird und die Software macht die Benutzung abhängig von den codierten Bytes im Adapter. Dieser Typ von Kopierschutz wurde allgemein auf Commodore Produkte für einige Jahre eingesetzt, wo es auch ein "Dongle" genannt wurde. Der AutoCAD Dongle wurde von einem kleinen Programm geknackt, wenige Wochen dem Erscheinen der Version 2.52. Version 2.62 wurde 3 Monate später freigegeben, ohne den Dongle. Der DOS dongle verhindert jedoch, daß das System gestartet wird, falls der Dongle nicht gefunden wird. Dies macht die arabische Version von MSDOS zum ersten kopiergeschützten Betriebssystem, wobei zweifelhaft ist, ob dies eine gute Eigenschaft ist. Unterscheidung an beste. Die Modifikationen des Betriebssystems um den Dongle zu unterstützen zu dieser Zeit noch nicht bekannt. Offen gestanden, es erscheint einfacher und billiger das Betriebssystem in ROMs einzubrennen. Versionen von DOS die in Großbritannien verkauft werden, sind entweder neuer als jene in den USA oder benutzen ein anderes Numerierungssystem. DOS 3.4, 4.0, 4.1, 4.2, und 4.3 freigegeben zwischen den US Versione 3.3 und 4.0. MSDOS 4.0 wurde in Europa Mitte 1987eingeführt (auf der SICOB in Paris und irgendwann früher von Apricot Computer in England). Es stellt scheinbar Multitasking zur Verfügung, sofern die Anwendungen hierfür speziell geschrieben wurden. David Fraser (geschäftsführender Direktor bei Microsoft UK) sagt "es ist unwahrscheinlich, das DOS 4.0 in der Welt Bedeutung erlangt, es ist nur für OEMs von Interesse welche seine Merkmale für Netzwerkbetrieb und Kommunikationstechnik benötigen." Standard DOS Anwendungen laufen unter DOS 4.x im Vordergrund ab, entsprechend den zu unsicheren Information. Es weicht ab von früher Versionen, die es ausschließlich erlauben im Hintergrund Aufgaben auszu- führen. Es gibt zur Zeit keine Information wieviel Programme auf einmal ablaufen können/Speicherbedarf etc. Zu dieser Zeit. Es Es kann eine typische Anwendung für MS-DOS 3.2 oder frühere Versionen im Vordergrund ablaufen, während ein speziell hierfür geschriebenes Programm im Hintergrund abläuft. Microsoft hat seine OEM Lizenzverträge zwischen den DOS Versionen 2.x und 3.x geändert. OEM Versionen von DOS 3.x müssen sicher die Datenbereiche und die nicht dokumentierten Funktionen unterstützen, damit die Kompatibilität mit den Netzwerkfunktionen des Betriebssystem gewährleistet ist. Aus diesem Grund werden speicherresistente Programme viel verläßlicher arbeiten, wenn diese unter DOS 3.x ablaufen. Mindestens zwei Versionen von DOS wurden so modifiziert, daß sie völlig im ROM untergebracht wurden. Der Sharp PC5000 hatte MSDOS 1.25 im ROM, und der Toshiba 1000 und einige Tandy 1000 Modelle haben MSDOS 2.11 im ROM. Digital Research hat auch angekündigt, das sein DR-DOS in einer ROM Version verfügbar ist und Award Software bietet DOS als Steckkarten für OEMs an. Einige OEM Verkäufer (Toshiba, Tandy) hatte den Quellcode von DOS gekauft, (man munkelte für ca. $100.000,00) und entwickelten ihre eigenene ROM Versionen von DOS. Im September 1989 kündigte Microsoft die Verfügbarkeit von MS-DOS 3.21R auf ROM zum Verkauf für OEMs an. Psion, Headstart, und Emerson haben angekündigt, daß einige ihrer neuen Modelle die neuen DOS ROMs benutzen werden. Davon abgesehen, $100,000 als Preis für den Quellcode von DOS ist furchtbar niedrig, in Anbetracht das verschiedene bekannte kaufmännische Softwarepakete $50.000,00 für eine nicht kopiergeschützte Version benötigen. IBM's Freigabe von DOS 4.0 (und der sofortigen nachträglichen Freigabe einer Fehlerbeseitigung) ist ein zweifelhafter Schritt nach vorne. DOS 4.0 ist die erste Version von DOS einer Garantie; diese wird jedoch ausschließlich für eine geringe Anzahl von IBM-Softwarepakete gegeben. 4.0 hat eine geringe EMS Unterstützung, unterstützt größere Festplatten, aber sonst nicht viel mehr. Mit seinem unersättlichen RAM Forderungen und mangels Kompatibilität mit vorhergehenden Versionen von DOS (viele wichtige Softwarepakete stürzen unter DOS 4. 0 ab), plus der erhöhte Preis von $150, da wird es keine großen Andrang auf das neueste DOS geben. IBM's PC LAN Software 1.2 läuft nicht unter DOS 4.0. Version 1.3 oder höher wird verlangt. Die Betriebssystem Hierarchie├──────────────────────────────────────── 1**5 Das Diskettenbetriebssystem (DOS) und das ROM BIOS dienen wie eine isolierende Ebene zwischen dem Anwenderprogramm und der Maschine, und wie ein Quelle von Dienstleistungen zu dem Anwenderprogramm. Wie der Ausdruck 'System' vorraussetzt, ist DOS nicht ein Programm sondern eine Sammlung von Programmen die dafür geschaffen wurden um dem Anwender zu erlauben auf Programme und Daten zuzugreifen. Folglich besteht DOS aus verschiedene Schichten von "Steuerungs" Programme und eine Sammlung von "Dienstprogrammen". Die System Hierarchie kann man sich wie einen Baum vorstellen, auf der niedrigsten Ebene befindet sich die eigentliche Hardware. Der 8088 oder V20 Prozessor betrachtet den Adressbereich des Computers wie eine Leiter zwei Bytes breit und eine Million Bytes lang. Teile von dieser Leiter sind im ROM, Teile im RAM, und Teile die nirgends zugewiesen sind. Da sind auch 65556 "Ports" die der Prozessor benutzen kann, um Geräte zu steuern. Die Hardware wird normalerweise über das ROM BIOS angesprochen, welches wissen müßte, was im System vorhanden ist. Diese Chips können gewöhnlich auch direkt beschrieben werden, man muß dem Porzessor nur mitteilen, an welche Adresse oder Port geschrieben werden soll. Dies funktioniert manchmal nicht, da der Chips nicht immer die gleiche Adresse haben müssen, oder verschiedene Funktionen von Maschine zu Maschine haben. DOS Aufbau├───────────────────────────────────────────────────────── 1**6 DOS besteht aus vier Bestandteile: * dem Startprogramm * die ROM BIOS Schnittstelle (IBMBIO.COM, DRBIOS.SYS, oder IO.SYS) * der DOS Programmdatei (IBMDOS.COM, DRBDOS.SYS, oder MSDOS.SYS) * dem Kommandoprozessor (COMMAND.COM oder ein späterer Austausch) * das Startprogramm Das Startprogramm beginnt auf Spur 0, Sektor 1, Seite 0 auf jeder Diskette die von DOS formatiert wurde. Das Startprogramm auf den Disketten dient dem Zweck eine Fehlermeldung erzeugen, falls versucht wird das System mit einer Diskette in Laufwerk A zu starten, die kein Betriebssystem enthält. Bei Festplatten haust das Startprogramm auf dem ersten Sektor des DOS Bereiches. Alle Medien die von DOS unterstützt werden, bei DOS benutzen einen Sektor für das Startprogramm. * nur Lesespeicher (ROM) BIOS Schnittstelle und Erweiterungen Die Datei IBMBIO.COM oder IO.SYS ist das Schnittstellenmodul zum ROM BIOS. Diese Datei liefert eine Schnittstelle auf niedrigster Ebene zu den ROM BIOS Geräteroutinen und kann Erweiterungen oder Änderungen zu den ROMs auf dem Systemplatine enthalten. Einige Kompatibele haben kein ROM BIOS zum erweitern, diese laden das vollständig BIOS von der Festplatte. (Sanyo 55x, Viasyn Maschinen). Einige Versionen von MSDOS, etwa jene die an Tandy geliefert wurden, heißen zwar IBMBIO.COM sind aber keine IBM Dateien. Diese Schnittstellenroutinen beinhalten die Anweisungen um Transaktionen durch- zuführen, etwa Anzeigen von Information auf dem Bildschirm, lesen der Tastatur, Daten an den Drucker senden, Bedienung der Diskettenlaufwerke, und so weiter. Es ist die Aufgabe des Betriebssystems die Hardware zu beaufsichtigen. IBMBIO.COM enthält irgendwelche Modifikationen oder Updates zum ROM BIOS, die dazu benötigt werden um irgendwelche Fehler zu beseitigen oder die Unterstüzung von hinzugefügter Hardware wie neue Diskettenlaufwerke zu gewährleisten. Bei Benutzung von IBMBIO.COM um das ROM BIOS zu aktualisieren werden diese wirksam sobald der Anwender sein Computer einschaltet. IBM braucht den ROM BIOS Chip selbst nicht zu ersetzen, kann aber irgendwelche Verbesserungen mit der billigeren und leichteren Methode durchführen, indem die Datei IBMBIO.COM modifiziert wird. IBMBIO. COM zeichnet die Hardware Transaktionen auf einen internen Stapel oder "Notizblock" Bereich für das Betriebssystem auf, um die Information wie benötigte Adressen, etc. zu sichern. Eine Beispiel für die Benutzung dieses Stapels kann kann man erkennen, sobald ein Textprogramm gestartet wird. Falls dem Textprogramm die Naweisung zum sichern des Textes gegeben wird, schreibet es die Daten auf die Festplatte. Falls während dieser Zeit Eingaben getätigt werden erzeugt die Tastatur erzeugt einen Hardware Interrupt. Wenn das schreiben auf die Platte nicht unterbrochen werden soll, belegt DOS einen zu der Festplatte sein unterbrach, DOS belegt ein Platz auf dem Stapel um den Tastatur Hardware Interrupt zu sichern und sobald es die Chance bekommt (wahrscheinlich nachdem die Daten auf der Festplatte geschrieben wurden), den Interrupt abzuarbeiten holt es sich das Zeichen das eingegeben wurde. Der STACKS= Befehl ab DOS 3.2 in der CONFIG.SYS Datei gibt die Anzahl der Stapel an, die für diesen Zweck verfügbar sein sollen. IBMBIO. COM liest auch die CONFIG.SYS Datei und installiert irgendwelche Gerätetreiber (z.b. DEVICE=ANSI.SYS) oder führt Befehle zur Konfiguration aus, die auch darin enthalten sind. * das DOS Programm Das eigentliche DOS Programm ist die Datei IBMDOS.COM oder MSDOS.SYS. Es liefert eine Schnittstelle für Anwenderprogramme auf höherer Ebene. Dieses Programm besteht aus Routinen zur Dateihandhabung, Blocken/Entblocken von Daten für die Festplattenroutinen, und eine Vielfalt von eingebauten Funktionen auf die die Anwenderprogramme leicht zugreifen können. Sobald ein Anwenderprogramm diese Funktion aufruft, erhalten sie Informationen über den Inhalt von Registern und der Kontrollblöcke. Sobald ein Anwender- programm DOS aufruft um einen Arbeitsgang durchzuführen, diese Funktionen übersetzen die Anforderung in ein oder mehrere Aufrufe an IBMBIO.COM, MSDOS.SYS oder der Systemhardware um die Anforderung zu vervollständigen. Dieser Abschnitt wird von Systemprogrammierer oft als "Kern" bezeichnet. * der Befehlsinterpreter Der Befehlsinterpreter, COMMAND.COM, ist der Teil der wirksam wird, wenn eine Befehlszeile eingegeben wird. COMMAND.COM besteht aus drei Teilen. IBM bezeichnet diese als "speicherresistenten Bereich , den " Initialisierungs- bereich" und den "vorrübergehenden Bereich". IBM's Originaldokumentation erklärt zwar die Installation eines alternativen Befehlsinterpreter (andere als COMMAND.COM) mit der SHELL=Anweisung in der CONFIG.SYS. Leider dokumentierte IBM nicht viel über die Wechselwirkung zwischen IBMDOS.COM und IBMBIO.COM. Mit der Zeit wurden diese Wechselwirkungen allgemein verständlich, viele kommerzielle Softwareprogramme wurden geschrieben die die Eigenheiten von COMMAND.COM selbst nutzen. Es existieren zwei Programme die den eigentlichen "Befehlsinterpreter" COMMAND.COM komplett durch ihren eigenen Befehlsinterpreter ersetzen und die versteckten DOS Dateien benutzen. Dies sind Command Plus, ein kommerzielles Paket, und das sehr interessante Sharewarepaket 4DOS. Beide bieten außerdem eine erweiterte Stapelverarbeitung und bessere Bearbeitungsfähigkeiten. Anmerkung: DOS 3.3+ überprüft das Vorhandensein einer Festplatte, um COMSPEC=C:\ vorzugeben. Vorhergehende Versionen gegeben COMSPEC=A:\ vor. Bei einigen DOS Versionen kann das System abstürzen, falls COMMAND.COM nicht unmittelbar zum Nachladen verfügbar ist. Speicherresistenter Bereich: Der speicherresistente Bereich folgt in Speicher unmittelbar nach IBMDOS.COM und seinem Datenbereich. Dieser Bereich enthält Routinen zum abarbeiten des Inter- rupts 22h (Adresse zur Programmbeendigung), 23h(Ctrl-Break Routine), und 24h(Kritische Fehler Routine), sowie eine Routine die den vorrübergehenden Bereich nachlädt, falls dieser benötigt wird. Ab DOS 3.x, enthält dieser Bereich auch eine Routine zum laden und ausführen externer Befehle, wie Dateien mit den Erweiterungen von COM oder EXE. Sobald ein Programm beendet wird, wird anhand einer Prüfsumme festgestellt ob das Programm den vorrübergehend Bereich von COMMAND.COM überlagert. Falls dies der Fall ist, lädt der speicherresistente Teil den vorrübergehende Bereich von dem Medium, das bei der COMSPEC= Anweisung festgelegt wurde. Wenn COMMAND.COM nicht gefunden wird, wird das System angehalten. Alle Standard DOS Fehlerbehandlungen werden im speicherresistenten Bereich von COMMAND.COM abgewickelt. Dieser beinhaltet das Anzeigen der Fehlermeldungen und die Interpretation der Antwortet auf die "Abbrechen, Wiederholen, Ignorieren, Fehler? " Meldung. Weil der vorrübergehend Bereich von COMMAND.COM so groß ist (beinhaltet die internen Befehle und alle Fehlermeldungen), kann dieser vom Anwenderprogramm überlagert werden, da er zu dem Zeitpunkt nicht benötigt wird. Sobald der Anwendung beendet ist, lädt der speicherresistente Teil von COMMAND.COM den vorrübergehend Bereich wieder in den Speicher und zeigt das Anforderungszeichen. Dies ist der Grund, warum manchmal die Meldung "Diskette mit COMMAND.COM einlegen" erscheint. Es wird benötigt um den vorrübergehend Bereich von der Diskette zu laden, der vom Anwenderprogramm überlagert wurde. Der Initialisierungsbereich von COMMAND.COM folgt dem speicherresistenten Teil und übernimmt die Steuerung während das System gestartet wird. Dieser Teil führt AUTOEXEC.BAT Datei aus. Er entscheidet auch wohin Anwenderprogramme geladen werden, sobald diese ausgeführt werden. Dieser Teil wird ausschließlich beim Systemstart benötigt, und wird vom ersten Programm das COMMAND.COM lädt überlagert. Der vorrübergehend Bereich wird ans obere Ende vom Speicher geladen und es ist der Kommandoprozessor selbst. Er interpretiert auch was der Anwender über die Tastatur eingibt und gibt die Meldungen wie "Falscher Befehl oder Dateiname" aus, sobald der Anwender einen falschen Befehl eingibt. Dieser Bereich enthält ebenso alle internen Befehle (z.B. COPY, DIR, RENAME, ERASE), den Prozessor für die Stapeldateien Prozessor (um .BAT Dateien auszu- führen) und eine Routine um die externen Befehle welche aus .COM oder .EXE Dateien bestehen auszuführen. Der vorrübergehend Bereich von COMMAND.COM produziert das Anforderungszeichen vom System, ( C>), liest die Daten die der Anwender über die Tastatur eingibt und versucht diese zu verarbeiten. Für .COM oder .EXE Dateien, erstellt er eine Befehlszeile und gibt einen EXEC Funktionsaufruf aus um das Programm zu laden und übergibt dann an dieses die Steuerung. DOS Initialisierung├──────────────────────────────────────────────────── 1**7 Das System wird initialisiert durch einen Softwarereset(Ctrl-Alt-Del), einen Hardwarereset (Reset Taste), oder beim einschalten des Computer. Der Prozessor der Intel 80x8x Reihe holen sich die erste Instruktion immer vom Ende von ihres Adreßbereiches (0FFFF0h) sobald eine der drei Arten zur Systeminitialisierung druchgeführt wird. Diese Adresse enthält ein Sprung zu der ersten Instruktion für das ROM BIOS. Eingebaute ROM Programme (Power-On Self-Test, oder POST, in dem IBM) kontrollieren den Maschinenzustand und führen verschiedene Prüfprogramme aus. Einige Maschinen stellen in einem reservierten RAM Bereich Bytes ab, die die installierte Ausstattung enthalten (AT und PCjr). Sobald das ROM BIOS ein ROM auf einer Adapterkarte findet, überläßt es dem ROM die Steuerung um die Hardware oder Software, damit dieses dann die benötigten Einstellungen und Prüfungen vornehmen kann. Das ROM BIOS durchsucht die absoluten Adressen von C8000h bis E0000h in 2K Schritten um ein gültiges ROM zu suchen. Ein gültiges ROM wird über die ersten Bytes des ROMs erkannt. Das ROM enthält die Bytes 55h, AAh, ein Längenkennzeichen und dann die Assembleranweisung CALL FAR (zum aufrufen einer "FAR" Routine). Ein Prüfsumme wird gebildet um seine Integrität zu prüfen und danach führt das BIOS den CALL FAR zu dem Programm im ROM aus. Diese führt dann seine Initialisierungsaufgaben und übergibt dann hoffentlich die Steuerung an den Computer zurück, damit das ROM BIOS die Startroutine fortsetzen kann. Das ROM BIOS Routinen sucht dann nach einen Laufwerk A: oder eine ROM Erweiterung (gewöhnlich ein Festplatte) an der absoluten Adresse C:800h. Wenn kein Disketten- laufwerk oder keine ROM Erweiterung gefunden wurde, ruft das BIOS den int 19h (ROM BASIC falls es ein IBM ist) auf oder zeigt eine Fehlermeldung an. Falls ein startfähige Festplatte gefunden wird, lädt das ROM BIOS den ersten Sektor mit Information von der Festplatte und springt dann an die Stelle im RAM die den Code enthält. Dieser Code besteht normalerweise aus einer Routine die den Rest von dem Code von der Festplatte holt, oder zu "Starten" des Systems. Der folgenden Aktionen treten nach einer Systeminitialisierung auf: 1. Der Startprogramm wird in den Speicher gelesen und übernimmt die Steuerung. 2. Der Startprogramm überprüft dann das Hauptverzeichnis um sicherzustellen, daß der ersten zwei Dateien IBMBIO.COM und IBMDOS.COM sind. Diese zwei Dateien müssen die ersten zwei Dateien sein (IBMBIO.COM als erste, in zusammenhängenden Sektoren). Anmerkung: IBMDOS.COM braucht nicht zusammenhängend sein in Version 3.x+. 3. Der Startprogramm lädt IBMBIO.COM in den Speicher. 4. Der Initialisierungcode in IBMBIO.COM lädt IBMDOS.COM, stellt die Aus- stattung fest, setzt das Festplattensystem zurück, initializiert die angeschlossenen Geräte, setzt die Systemparameter und lädt die installierbaren Gerätetreiber entsprechend der CONFIG.SYS Datei im Haupt- verzeichnis( falls vorhanden), setzt die niedrigen Interruptvektoren, verschiebt IBMDOS.COM dahinter und ruft das erste Byte von DOS auf. Anmerkung: CONFIG.SYS kann eine versteckte Datei sein. 5. DOS initializiert seine internen Arbeitstabellen, initializiert die Interruptvektoren für Interrupts 20h bis 27h, und erstellt ein Programm- Segment-Präfix für COMMAND.COM an dem niedrigsten verfügbaren Segment. Für DOS Versionen ab 3.10, DOS initializiert auch die Vektoren für die Interrupts 0Fh bis 3Fh. Eine Initialisierungsroutine die die Steuerung während des Systemstarts übernimmt ist im speicherresistenten Bereich enthalten. Dies Routine enthält die Steuerung für die AUTOEXEC.BAT Datei und bestimmt die Segmentadresse wohin die Anwenderprogramme geladen werden. Der Initialisierungsroutine wird dann nicht mehr benötigt und wird vom ersten Programm überlagert das durch COMMAND.COM geladen wird. Anmerkung: AUTOEXEC.BAT kann eine versteckte Datei sein. 6. IBMBIO.COM benutzt den EXEC Funktionsaufruf um den Kommandoprozessor zu laden und zu starten. Der vorgegebene Kommandoprozessor ist COMMAND.COM in dem Hauptverzeichnis vom Startlaufwerk. Falls COMMAND.COM in einem Unter- verzeichnis ist oder ein anderer Kommandoprozessor benutzt wird, muß dies mit der Anweisung SHELL= in der Datei CONFIG.SYS spezifiziert sein. Ein vorrübergehender Bereich wird an das obere Ende von Speicher geladen. Dies ist der Kommandoprozessor selbst und beinhaltet alle internen Befehle und den Prozessor für die Stapeldateien. Für DOS 2. x, dieser Bereich enthält auch eine Routine um die externen Befehle welche aus .COM oder .EXE Dateien bestehen auszuführen. Dieser Bereich von COMMAND.COM produziert auch das DOS Anforderungszeichen ( wie "A>"), liest die Befehl von dem Standardeingabegerät (normalerweise die Tastatur oder eine Stapeldatei), und führt diese Befehl aus. Für externe Befehle erstellt er eine Befehlszeile und gibt einen EXEC Funktionsaufruf aus um das Programm zu laden und übergibt dann an dieses die Steuerung. Anmerkung 1) COMMAND.COM kann eine versteckte Datei sein. 2) In IBM DOS 2.x, der vorrübergehende Bereich vom Kommandoprozessor enthält der EXEC Routine die die externe Befehle lädt und ausführt. In MSDOS 2.x+ und IBM DOS 3.x+ enthält der speicherresistente Bereich die EXEC Routine. 3) IBMBIO überprüft ausschließlich ob eine Datei mit dem Namen "COMMAND.COM" existiert und lädt diese Datei, sofern mit der Anweisung SHELL= nichts anderes angegeben wurde. Das ist sehr viel was als Startprozess abläuft. Nachdem COMMAND.COM geladen ist, wir die Datei AUTOEXEC.BAT abgearbeitet und der Anwender bekommt das Anforderungszeichen zum Arbeitsbeginn.