2023年12月15日发(作者：)

1．1 DOS的磁盘管理技术：

一． 磁盘地址：

磁盘结构：扇区、磁道、柱面和簇

盘片从0开始编号。

标准360K软盘有40个柱面。

磁盘扇区大小一般为512字节。

360K软盘每磁道有9个扇区；1.2M软盘每磁道有15个扇区；标准硬盘每磁道有17个扇区。

物理扇区编号和逻辑扇区编号：

物理扇区编号（绝对扇区或BIOS扇区）：三维的（磁面、磁道、扇区），首扇区为：0面0道1扇区。

逻辑扇区编号（相对扇区或DOS扇区）：一维的，首扇区称0扇区。（DOS不使用物理扇区寻址）。

硬盘DOS扇区编号：0面0道1扇区——0面0道17扇区为非DOS扇区，不予考虑（此处存放引导记录和分区表）。0面1道1扇区称为0扇区。

逻辑扇区是经逻辑格式化产生的。

簇：

簇是DOS对磁盘进行分配的最小单位。给定簇的大小是逻辑格式化时决定的。

磁盘簇从数据区开始编号，是一维编号。首簇称2簇。

DOS将数扇区放在一个簇中是为了减少文件分配表的长度。

二． 物理格式化和逻辑格式化：

物理格式化（低级格式化）：

将硬盘分为若干扇区，并给每扇区一个地址，这地址作为扇区数据的固定起始块，它包含：扇区地址、数字节特殊的同步信号及扇区间的间隔字节（填充字节）

物理格式化由磁盘控制器硬件完成。

逻辑格式化（高级格式化）：

经逻辑格式化后的磁盘区域称DOS区域。DOS区域又分为系统区域和数据区域。

系统区包括：引导记录、文件分配表（FAT）、根目录区。

数据区：从2簇顺序编号。

系统区：

（1）、DOS引导记录区：1个扇区。

（2）、文件分配表FAT区：可变长度，一般有两个FAT表。

（3）、根目录区：对于一定类型的磁盘，根目录区大小是固定的。大部分硬盘中，格式化建立一个可容512个目录条目的根目录区。

子目录：从形式上讲同文件一样，从功能上讲同根目录相似。

系统区以扇区为单位分配，数据区以簇为单位分配。

1．2 主引导记录——MBR：

主引导记录是硬盘分区后产生的，总是在硬盘起始部位占一个扇区。

一． 主引导记录的功能：

包含分区表和主引导代码。

主引导代码：

用来检查和测试分区表的完整性，并引导系统进入活动分区，引导启动。

分区表存放逻辑分区的物理位置，分区类型和长度。

二． 主引导记录分析：

以40MB硬盘为例，引导程序代码：（用16进制代码）

（1）、读每个分区表，找出活动分区（入口标志字节为“80”，“00”为非活动分区标志，其它为无效分区。）

（2）、若全部分区入口处标志既非80亦非00，则分区表无效，显示“INVALID ARTION

TABLE”，停机。

（3）、从活动分区的DOS逻辑0扇区加载DOS引导记录。若DOS引导出错，显示：“ERROR

LOADING OPERATING SYSTEM”，停机。

（4）、查DOS引导记录最后两字节是否“55AAH”。若非“55AAH”，则显示：“MISSING

OPERATING SYSTEM”，停机。

（5）、如DOS引导记录正常，则把控制权交给DOS引导记录，由它引导系统启动。

MBR中分区表意义如下：

从偏移地址1BE开始的64个字节，每16个字节记录一个分区项，共4个分区项。

16进制代码中，字节数据逆序排列，低位在前，高位在后。

最后剩下两个字节，是55AAH。

1．3 DOS引导记录——DBR：

位于逻辑盘的0扇区，含磁盘参数表和引导代码。

DOS引导记录的功能：

引导代码功能如下：

（1）、检测磁盘是否可引导盘。

（2）、复位驱动器。

（3）、检查磁盘根目录的前两项是否为系统隐藏文件的名字。

（4）、检查这两个隐藏文件是否连续地存放于数据区起始部分。

（5）、将隐藏文件装入内存并执行。

（6）、将系统控制权交给隐藏文件。

（7）、读入操作系统。

一． DOS引导记录分析：

逻辑C盘DOS引导记录在1面0道1扇区（0面1道1扇区？）

磁盘参数表BPB：

偏移地址0B——1D的19个字节包含磁盘参数信息。

DOS引导程序代码段：

作用：

（1）、检测磁盘参数表中所描述的数值与实际情况是否相符，检查该盘是否符合引导盘的要求。若符合，则加载DOS，否则显示：Non-system disk or disk error Replace and strike any key

when ready

（2）、DOS加载出错或读操作失败则显示：Disk boot failure并停机。

（3）、偏移地址1FD的一个字节值为磁盘驱动器的标志。A：=00，C：=80

（4）、最后两字节应为55AAH。

1．4 文件分配表FAT

FAT长度与磁盘容量成正比。

FAT的结构：

每一个FAT项与一个同样编号的簇对应，每项为12位或16位。

FAT前两项保留为特殊信号，第一项描述磁盘介质类型：

FEH：单面，每磁道8扇区软盘。

FFH：双面，每磁道8扇区软盘。

FCH：单面，每磁道9扇区软盘。

FDH：双面，每磁道9扇区软盘。

F8H：硬盘。

第二项填上FFH，第三项对应2簇，依次类推，描述簇状态的FAT表项提供以下信息之一：

0000H：对应的簇未分配。

0002H——FFEEH：文件下一簇地址。

FFF8H——FFFFH：对应簇是文件最后一簇。

FFF0H——FFF6H：对应簇是坏簇。

FAT与文件的关系：

文件的目录项中（第28——32字节）记录了文件长度和它的起始簇编号（文件目录项的第26、27字节）。同时，每一个文件的最后一个FAT条目中，填入了一个〈EOF〉。

DOS读文件时，先从其目录表项中取出每一个簇的编号，然后查找FAT中对应地址记录的下一个簇，直到结束符〈EOF〉。

写文件时相反，先在目录中查是否有同名文件，若无则将文件名写入第一个作过删除标记的目录中（或未用的目录），然后找下一个0000H表项，将文件写入它对应的簇，并将簇号写入目录项中第26——27字节中。

删文件时，仅在文件分配表中释放该文件占用的簇（表中清零）。

1．5 根目录

根目录是唯一不在磁盘数据区的目录。其大小、位置固定，由逻辑格式化决定。

根目录项数（32字节/项）：360K软盘112项；1.2M软盘224项；硬盘512项。

目录项结构（32字节）：

00——07：文件名。ASCII字符。

08——0A：扩展名。ASCII字符。

0B：属性，每位一个属性。

OC——15：保留，至今未用。

16——17：时间，字，编码。

18——19：日期，字，编码。

1A——1B：起始簇（FAT开始项），字。

1C——1F：文件大小，长整型（低位在前）

文件名第一字节既可为文件名第一个字母，也可为00H，表示该项目未使用。

2EH：ASCII码的“·”，表示该项目为DOS保留，用于查询目录结构。

E5H：即小写希腊字母“δ”，表示文件已删除。

属性字节（8位）开关型，各位属性打开为1，关闭为0：

位0（只读）、位1（隐含）、位2（系统）、位3（卷标，只在根目录区，一个项目）、位4（子目录）、位5（档案）、位6位7（保留未用）。

时间2字节（16位）：

位0——4：从0——29，表示0——58秒。

位5——10：表0——59分。

位11——15：表0——23时。

日期2字节（16位）：

位0——4：日期（0——31）。

位5——8：月份（1——12）。

位9——15：年（0表示1980年）。

文件起始簇（2字节）：

当0字节为2EH，本处表子目录所在簇号，若0字节与1字节都为2EH，本处表父目录。

第二章：系统的启动

2．1 PC-DOS的模块化结构

引导记录：过程：

（1）、检查引导盘根目录区前二个文件，应为和。（和）。

（2）、将和放在地址为0060：0000处。

（3）、转到0060：0000处，执行。

一． （或）——基本输入输出模块：

负责初始化系统，定位将要驻留的软件，激活DOS的系统功能调用，寻找

，执行其中语句。（开机时，只作为子程序被调用）

的最后一个启动功能是：将装入内存，然后将控制权交给它。

的初始化功能：

（1）、建磁盘参数表（INT——1EH）入口。

（2）初始化RS232端口和打印机口。

（3）、建立01H、03H、04H、1BH类中断入口。

（4）、建立通讯区0050H段中的标志单元。

（5）、把IBMDOS从当前位置移到BFH段。

（6）、确定磁盘驱动器数和RAM的大小。

（7）、调IBMDOS初始化程序，建立用户区段。

（8）、填写25H、29H类中断入口地址。

（9）、把读到用户区段0100H处。

（10）、建立磁盘缓冲区（DAT）地址编移量为80H。

（11）、执行程序。

的接口功能：

有11个中断程序：05H、08H、0AH、10H、11H、12H、14H、16H、17H、19H。

二． （或）——PC-DOS的核心模块：

操作系统大部分功能存在于此模块的系统功能调用中，负责系统的磁盘文件管理、内存管理和其他外部设备的管理。在PC-DOS上用汇编语言开发的系统软件、应用软件通过这些系统功能调用来实现。共12组57个功能块，调用时AH寄存器存放功能块号。

三． ——命令处理程序：

负责接受和解释输入的命令，处理错误中断和键盘中断，具有全部内部命令的处理程序。

负责把外部命令文件读入内存，再把控制权交给该程序。

存放位置无要求，包括三部分：暂驻内存、常驻内存、初始化部分。

暂驻内存部分：

在建立段前缀PSD后，由的初始化程序将的常驻部分CS：0100，由此开始执行的初始化。暂驻部分含：命令处理程序本身、所有内部命令处理程序、批命令处理程序、装入外部命令程序、执行外部命令程序。

常驻内存部分：

（1） 与用户程序、的暂存部分通信。

（2） 建立INT22H程序终止，INT33H中断退出，INT27H结束并保留程序。

（3） 用户程序终止后，检查暂存部分被用户程序覆盖否，若覆盖则重新调入。

初始化部分：

包含的设置程序，决定被装入程序的段地址，产生DOS提示符，读命令并执行之。

DOS层次关系：

硬件→ROM BIOS→DOS与ROM BIOS的接口模块（）→DOS功能调用（）→命令处理程序（）

2．2．和文件

一． （系统结构设置文件）

作用：

（1）、为PC可能不知道的硬件装入驱动程序。

（2）、改变某些操作系统参数的缺省值。

（3）、在内存中装TSR。

顺序（也可不按顺序）：

（1）、物理磁盘的设备驱动程序。

（2）、存储器板的设备驱动程序。

（3）、其他硬件的设备驱动程序。

（4）、软件的设备驱动程序。

（5）、配置命令。

内存管理的设备驱动程序次序：

（1）、，如果计算机有扩展内存。

（2）、扩充内存管理程序，若有扩充内存板。

（3）、，若装有80386处理器和扩展内存（若本文件已含扩充内存管理程序和EMM386命令，本行应加NOEMS选项）

（4）、其他设备驱动程序。

语句格式：

（1）、BREAK=ON/OFF*（默认）：对中断键CTRL+BREAK设置。OFF时，只有系统在执行屏幕、键盘、打印或异步通讯适配器操作时才能用CTRL+BREAK中止他。ON时，任何操作都可终止。BREAK状态也可用内部命令来设置。

（2）、BUFFERS=n(n=1-99，约定为2)：缓冲区数量。

（3）、FILES=N（N=8*-99）：其中5个，DOS已分配给标准输入、标准输出、标准错误输出、辅助设备和标准打印机。DOS每打开一个文件，就在内存中为它建一个文件控制块（FCB），FILES规定了能建FCB的个数。

（4）、DEVICE=〈文件名全称〉：

（5）、SHELL=〈文件名全称〉：启动指定的命令处理程序。约定为。

（6）、COUNTRY=：设国家信息、码页、国家信息文件名。

（7）、DRIVPARM=：设置块设备参数。

（8）、FCBS=：确定同时能打开的文件控制块（FCB）的数目。

（9）、INSTALL=：执行时执行FASTOPEN、KEYB、NLSFUNC或SHARE等命令。

（10）、LASTDRIVE=：设置最后一个可使用的驱动器名。

（11）、REM：解释。

（12）、STACKS=：用于支持动态用数据栈。

（13）、SWITCHAR=：设置命令开关字符。

（14）、SWITCHES=：使增强型键盘能象普通键盘一样使用。

二、

作用功能：

（1）、执行多个命令序列。

（2）建立命令的代用名字。

（3）对不同文件使用相同的命令序列。

（4）、建立使用命令。

（5）、简化硬盘操作。

（6）、保存与恢复缺省条件。