Disko operacinė sistema (DOS): kas tai, MS‑DOS ir istorija

Sužinokite, kas yra Disko operacinė sistema (DOS): MS‑DOS kilmė, veikimo principai, istorija ir priežastys, kodėl ji vis dar naudojama — aiškiai ir suprantamai.

Disko operacinė sistema (DOS) yra paprasta, komandų eilute pagrįsta operacinė sistema, kurią kompiuteris dažnai įkelia paleidimo metu iš diskelio ar kito pakeičiamo laikmenos tipo. Tradiciškai DOS paleidžiama iš diskelio, o sistema kreipiasi į tą diską, kad būtų galima įkelti ir vykdyti programinę įrangą. Viena žinomiausių DOS versijų yra MS‑DOS, kurią korporacija "Microsoft" įsigijo iš ankstesnės sistemos, žinomos kaip QDOS (Quick and Dirty Operating System). Kai operacinės sistemos tapo sudėtingesnės ir užėmė daugiau vietos, jas pradėta diegti į kietuosius diskus — jie yra greitesni, patikimesni ir leidžia saugoti daugiau duomenų nei diskeliai. Šiam pokyčiui taip pat padėjo mažėjančios kietųjų diskų kainos.

DOS aplinkos vartotojo sąsaja paprastai yra tekstinė, be grafinių elementų, nes tai taupo vietą ir supaprastina operacinę sistemą. Nors vėliau DOS dažniausiai pakeitė grafinės vartotojo sąsajos sistemos, tokios kaip "Windows", "Macintosh" ir "Linux", kai kuriose situacijose DOS vis dar naudojama — ypač senesniuose kompiuteriuose arba specializuotose aplinkose. Priežastys gali būti įvairios: finansiniai apribojimai, būtinybė paleisti seną programinę įrangą, kuri veikia tik DOS aplinkoje, nostalgija arba įsitikinimas, kad tekstinė aplinka yra greitesnė ir efektyvesnė tam tikriems uždaviniams.

Jei reikia skubios pagalbos arba reikia įdiegti specialią programinę įrangą ar taisyti sistemos problemas, įkrovos (boot) diskas leidžia vartotojui paleisti kompiuterį į DOS ir atlikti diagnostiką ar taisymą.

Kaip DOS veikia

DOS veikia 16 bitų realiojo režimo būdu (real mode) ir pateikia paprastą failų sistemų ir įrenginių prieigos modelį. Pagrindiniai mechanizmai:

• Įkrovimas: BIOS perduoda valdymą į disko įkrovos sektorių (boot sector), kur įkeliama pati DOS paleidimo programa (bootloader).
• Komandų apdorojimas: vartotojo įvestos komandos apdorojamos per komandų intepreterį, dažniausiai failą COMMAND.COM.
• Failų sistema: dažniausiai naudojama FAT (File Allocation Table) failų sistema, pirmiausia FAT12 ir vėliau FAT16 bei FAT32 (paskutinės labiau susijusios su vėlesnėmis sistemomis).
• Įrenginių valdymas: paprasti teksto režimo įrenginių tvarkyklės (drivers) ir TSR (terminate-and-stay-resident) programos, kurios lieka atmintyje ir suteikia papildomas funkcijas.

MS‑DOS ir istorija

MS‑DOS kilmė prasidėjo 1980–1981 m., kai IBM ieškojo operacinės sistemos savo naujiesiems asmeniniams kompiuteriams. Microsoft nupirko QDOS (sukurtą kompanijos Seattle Computer Products) ir adaptavo jį IBM kompiuteriams kaip PC‑DOS (IBM distribucija) ir MS‑DOS (Microsoft versija). Per 1980–1990 m. MS‑DOS tapo de facto standartu daugelyje asmeninių kompiuterių ir turėjo didelę įtaką programų bei žaidimų vystymuisi to meto rinkoje.

Vėlesniais metais, kartu su grafinių aplinkų plėtra (pvz., Windows 3.x, Windows 95 ir t. t.), daugelis vartotojų persikėlė prie sistemų, kurios suteikė vienodesnę grafinę vartotojo sąsają ir geresnę daugprogramystės bei atminties valdymo palaikymą.

Pagrindinės DOS savybės ir ribojimai

• Paprastumas: lengva suprasti ir mažai resursų reikalaujanti aplinka.
• Komandų eilutė: naudotojas valdo sistemą per tekstines komandas (pvz., dir, copy, del).
• Atminties apribojimai: tradicinė DOS aplinka turi 640 KB „įprastos“ (conventional) atminties ribą; papildoma atmintis reikalauja specialių sprendimų (XMS, EMS).
• Vienu procesoriumi ir vienu procesu: originali DOS versija nepalaikė tikros daugprogramystės ar apsaugoto režimo procesoriaus valdymo.
• Sauga: nėra vartotojų paskyrų ir pažangių saugumo mechanizmų, todėl jautresnė virusams ir neteisėtam prieinamumui.

Dažniausi DOS komandos (pavyzdžiai)

• dir — rodo katalogo turinį
• cd (arba chdir) — keičia katalogą
• copy — kopijuoja failus
• del (arba erase) — trina failus
• format — formatuoja diską
• fdisk — skaidinio kūrimas (kai naudojama su kietaisiais diskais ir atitinkama versija)
• edit — paprastas tekstų redaktorius (ne visada automatiškai prieinamas visose DOS versijose)

Konfigūracijos failai ir atminties valdymas

Daugelyje DOS sistemų yra svarbūs du konfigūracijos failai: CONFIG.SYS ir AUTOEXEC.BAT. Juose nurodomos įkrovos laikomos tvarkyklės, TSR programos, aplinkos kintamieji ir pan. Atminties tvarkymui buvo naudojami įvairūs sprendimai:

• XMS (eXtended Memory Specification) ir tvarkyklė HIMEM.SYS — leidžia naudoti aukštesnę nei 1 MB atmintį per specialų tvarkymą.
• EMS (Expanded Memory Specification) ir tvarkyklės kaip EMM386 — emuliuoja bankų perjungimą programoms, kurios reikalauja EMS.
• TSR programos — mažos utilitos, kurios lieka atmintyje ir teikia papildomas funkcijas, bet taip sumažina prieinamą programoms atmintį.

Šiuolaikinis naudojimas ir emuliacija

Nors originali DOS architektūra yra pasenusi daugeliui šiuolaikinių užduočių, ji vis dar naudojama ir emuliuojama:

• FreeDOS — atviro kodo DOS įgyvendinimas, leidžiantis paleisti seną programinę įrangą ar diegti legado programas be originalios MS‑DOS licencijos.
• DOSBox — populiarus emuliatorius, sukurtas žaidimams ir senoms DOS programoms paleisti šiuolaikinėse operacinėse sistemose.
• Virtualizacija: VirtualBox, VMware ir kiti sprendimai leidžia paleisti senas DOS sistemas virtualiose mašinose.

Paveldas ir įtaka

DOS turėjo didelę įtaką kompiuterių programavimui, failų sistemų vystymuisi ir vartotojo sąsajoms. Daugelis ankstyvų programų ir žaidimų buvo kuriami būtent DOS aplinkai, todėl jos veikimas ir šiandien dažnai priklauso nuo DOS suderinamumo arba emuliacijos. Be to, DOS paprastumas padėjo daugeliui žmonių susipažinti su kompiuteriais ir komandų eilutės principais, kurie tebėra aktualūs ir šiandien.

Pastaba: jei reikia paleisti seną programą ar atlikti avarinį taisymą, įkrovos diskas arba emuliatorius (pvz., DOSBox) yra patogiausias sprendimas. Jei norite nuolat naudoti senas DOS programas, pasvarstykite apie FreeDOS arba virtualią mašiną, kad išvengtumėte problemų su šiuolaikiniais aparatūros ir failų sistemos formatais.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra disko operacinė sistema (DOS)?

K: Kas yra MS-DOS?

K: Kodėl operacinės sistemos nuolat įdiegtos į kietuosius diskus?

K: Ar DOS yra tekstinės, ar grafinės?

K: Ar DOS vis dar naudojamos šiandien?

K: Kas yra įkrovos diskas?

K: Kokie yra keli grafinės sąsajos operacinių sistemų pavyzdžiai?

Paieška pagal raidę