Tietojenkäsittelytieteen historia seminaari MS-DOS-käyttöjärjestelmän kehitys Petteri Salonvaara 31

Tietojenkäsittelytieteen historia –seminaari: MS-DOS-käyttöjärjestelmän kehitys Petteri Salonvaara 31. 1. 2006 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta

esityksen sisältö n 1 n 2 n 3 n 4. 1 n 4. 2 n 4. 3 n 4. 4 n 4. 5 n 4. 6 n 5 n 6 sisältö ja aiheen rajaus Microsoftin ja MS-DOS: in alkutaipaleen historiaa MS-DOS: in rakenne MS-DOS: in versiokehitys PC/MS-DOS 1. 0 - 1. 25 MS-DOS 2. 0 - 2. 25 MS-DOS 3. 0 - 3. 3 MS-DOS 4. 0 - 4. 01 MS-DOS 5. 0 MS-DOS 6. 0 - 6. 22 DOS-demo Yhteenveto

aiheen rajaus n erisnimi MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) tarkoittaa merkkipohjaista versiota n joissakin lähteissä Windowsin versioita kutsutaan myös MS- DOS: ksi: - MS-DOS 7. 0 = Windows 95 - MS-DOS 7. 1 = Windows 95 OSR 2/Windows 98 - MS-DOS 8. 0 = Windows ME n käsittelyn ulkopuolelle muiden valmistajien DOS: sit n IBM PC-DOS, DR-DOS, Free. DOS, Open. DOS ja PTS-DOS - poikkeuksena PC-DOS 1. 0

Microsoftin ja MS-DOS: n alkutaivalta n IBM havitteli vuonna 1981 uusiin IBM PC-työasemiinsa Digital Researchin CP/M-käyttöjärjestelmää (Command Processor for Microcomputers). . . n. . . huonolla menestyksellä. n IBM kääntyi pienen ja tuntemattoman ohjelmistoyrityksen Microsoftin puoleen n tilasi tältä käyttöjärjestelmän n Microsoftin tuotteita XENIX ja kääntäjiä Basic-, Cobol-, Fortran ja Pascal-kielille n Microsoftilla vuoden 1980 lopussa 40 työntekijää ja vuoden liikevaihto 7. 520. 720 dollaria

Microsoftin henkilökunta vuonna 1978

Microsoftin ja MS-DOS: n alkutaivalta (jatkuu) n IBM: n projektilla kiire n Microsoft osti Seattle Computer Products -yhtiöltä lisenssin QDOS-käyttöjärjestelmään (Quick and Dirty Operating System) 50. 000 dollarin hinnalla n Microsoft paranteli hieman QDOS: ia ja nimesi tuotteen PC -DOS: ksi n Microsoft sai neuvoteltua itselleen hyvän sopimuksen n sai pitää DOS: in oikeudet itsellään n provision IBM: n tekemästä PC-DOS-myynnistä n tuote alkusysäys Bill Gatesin ja Microsoftin menestystarinalle

MS-DOS: in rakenne n sisäiset komennot komentotulkissa command. com, joka keskusmuistissa n pysyvä osa n siirtyvä osa n ulkoiset komennot Dos-alihakemistossa tiedostoina n asetustiedostot config. sys ja autoexec. bat

MS-DOS: in rakenne (jatkoa) n käynnistysprosessi n käynnistyssektori (boot sector) ladataan keskusmuistiin n käynnistyssektori lataa io. sys: in n Io. sys lataa msdos. sys: in n Io. sys asettaa oheislaitteiden alkuarvoja msdos. sys: in arvojen mukaisesti n io. sys pyytää msdos. sys: iä - toteuttamaan config. sys: in asetukset - lataamaan ajurit - lataamaan komentotulkin command. com n Komentotulkki command. com - ajaa autoexec. bat: in komennot - tuo ruudulle komentokehotteen

MS-DOS: in rakenne (jatkoa) n FAT 16 -tiedostojärjestelmä (file allocation table) n linkitetyt listat n fragmentoituminen n tiedosto- ongelmana ja hakemistonimissä max. 8 + 3 merkkiä n ensiöosio (primary partition), jatkettu osio (extended partition) ja loogiset levyt, max koko 2 GB n levypinta osion koko MB jaettu varausyksiköihin: varausyksikön koko 0 - 127, 9 MB 2 KB 128 - 255, 9 MB 4 KB 256 - 511, 9 MB 8 KB 512 MB - 2 GB 16 KB

PC-DOS 1. 0 ja MS-DOS 1. 0 n julkaistiin elokuussa 1981 n toimi vain IBM: n mikroissa = PC-DOS n osa lähteistä kutsuu myös MS-DOS: ksi n käynnistys ja käyttö 160 -kilotavun levykkeeltä n FAT 12 -tiedostojärjestelmä n siis n ei ei kiintolevytukea hakemistoja -> tiedostot juuressa n levykkeen toinen puoli jäi käyttämättä n keskusmuistin tarve minimissään 64 kilotavua

MS-DOS 1. 25 n julkaistiin kesällä 1982 n toimi myös muun merkkisillä mikroilla n= IBM-yhteensopivilla ”klooneilla” n levisi nopeasti, vuonna 1982 jo 50 OEM-valmistajaa käytti n nimeksi MS-DOS n käynnistys 320 -kilotavun levykkeeltä n levykkeen toinen puoli nyt käyttöön

MS-DOS 2. 0 n julkaistiin maaliskuussa 1983 n käynnistys 360 -kilotavun levykkeeltä n sektoreiden lukumäärä kasvatettu 8 -> 9 n 15 megatavun kiintolevylle tuki n käskyt hakemistorakenteen hallintaan n config. sys-tiedosto ajureita ja asetuksia varten n ansi. sys-ajuri n files=lukumäärä -asetus

MS-DOS 2. 0 (jatkoa) n uusia komentoja n if, for ja goto mahdollistamaan silmukat n echo, find, fc, more, path, print, prompt, set, sort ja verify n keskusmuistin tarve 128 kilotavua n seuraavina kuukausina julkaistiin päivityksiä versioina 2. 05, 2. 11, 2. 2 ja 2. 25 n pieniä laajennuksia aika-, päiväys- ja näppäimistöasetuksiin

MS-DOS 3. 0 n julkaistiin elokuussa 1984 n levykeaseman kapasiteetti kasvoi 1, 2 megatavuun n tuki suuremmille kiintolevyosioille n FAT 16 -tiedostojärjestelmä n 32 MB max. osiokoko n pyrki korjaamaan MS-DOS 2. 0: n virheitä, mutta seurauksena lisää ja pahempia virheitä n -> kaikkein ”bugisin” MS-DOS

MS-DOS 3. 0 (jatkoa) n uusia komentoja attrib, graftabl, keyb, select ja share n Config. sys-tiedostoon uusia asetuksia country, lastdrive, vdisk. sys ja fcbs

MS-DOS 3. 1 n julkaistiin 1984 vuoden lopussa n korjasi MS-DOS 3. 0: n virheitä n lähiverkkotuki n tiedostojen lukitukset n uusi käskyjä join ja subst n config. sys-tiedostoon shell-asetus

MS-DOS 3. 2 n julkaistiin kesällä 1986 n IBM Token ring -tuki n tuki 3. 5" levykkeille 720 kilotavun kapasiteetilla n tuki kahdelle osiolle per kiintolevy n ensiöosio (primary partition) ja jatkettu osio (extended partition), jossa 1 looginen levy n uusi käskyjä append, replace ja xcopy n config. sys: iin ramdrive. sys ja driver. sys

MS-DOS 3. 3 n julkaistiin vuonna 1987 n merkittävin uusi ominaisuus koodisivujen käyttöönotto n levykeasematuki 3, 5” 1, 44 MB levyke n kiintolevyille usean loogisen levyn tuki per jatkettu osio n => enemmän kuin 2 osiota per levy

MS-DOS 3. 3 (jatkoa) n uusia käskyjä chcp, fastopen, nlsfunc ja call n Config. sys-tiedostoon display. sys ja printer. sys n Display. sys n Printer. sys III tuki EGA- ja VGA-näyttötiloja tuki IBM: n kirjoitinmalleja Proprinter ja Quietwriter

MS-DOS 4. 0 n julkaistiin heinäkuussa 1988 n myös suomenkielisenä n optiona graafinen käyttöliittymä Dosshell

MS-DOS 4. 0 (jatkoa) n kiintolevyn osion maksimikoko kasvoi 32 megatavusta 2 gigatavuun n MS-DOS 3. x-versioissa esimerkiksi 105 megatavun kiintolevy piti jakaa vähintään neljään eri osioon - levyasematunnukset A: - Z: loppuvat helposti kesken ja suurta lukumäärää vaikea hallita n osa vanhemmista sovelluksista ei kuitenkaan tunnistanut uutta yli 32 megatavun aluetta - ohjelmistovalmistajat mukaan päivityskierteeseen

MS-DOS 4. 0 (jatkoa) n levyvälimuisti smartdrv. sys n muita uusia komentoja n mem n xmaem. sys ja xma 2 ems. sys laajennetun muistin (EMS expanded memory) käyttöä varten - laitteistovalmistajakohtainen toteutus n vuoden 1988 lopussa julkaistiin MS-DOS 4. 01 n sisälsi pieniä korjauksia

MS-DOS 5. 0 n julkaistiin 11. 6. 1991 n ensimmäinen MS-DOS-versio, jolle toteutettiin laaja betatestaus n n. 7000 testaajaa etsi ohjelmavirheitä vuoden ajan n tuloksena tuotantoversiosta ei löytynyt merkittäviä virheitä

MS-DOS 5. 0 (jatkoa) n merkittäviä parannuksia muistinkäsittelyyn n DOS käyttää vain 640 kilotavun perusmuistia (conventional memory) toimintaansa = 640 kilon muuri (640 K barrier) - alkutaipaleen virhearvio muistintarpeen kehityksestä - Intel 8088 -prosessori tukee max 1 MB ram - 640 kilotavua jaettiin DOS: ille - 384 kilotavua laitteistolle = ylämuisti (UMA – upper memory area) - esim. näytönohjain ja BIOS varaavat työmuistin ylämuistista - *säätö* komponenttikohtaisesti dippikytkimillä, jumppereilla tai setup-ohjelmistoilla - ylämuistin vapaat alueet = UMB (upper memory blocks)

MS-DOS 5. 0 (jatkoa) n uusia tuettuja muistityyppejä n HMA-muisti (high memory area) n 1024 n "By KB – 1088 KB = 64 kilotavua a strange design glitch the Intel 80286 and subsequent processors can actually address 17× 64 KB minus 16 bytes of memory (from 0000: 0000 to FFFF: FFFF (equivalent to the memory address FFFF 0 + FFFF = 10 FFEF ), written in PC memory segment notation with hexadecimal numbers) in real mode. In the Intel 8086 and Intel 8088 processors, unable to handle more than 1 megabyte of memory, addressing wrapped around, that is, address FFFF: 0010 was equivalent to 0000: 0000. " [wikipedia 23. 1. 2006]

MS-DOS 5. 0 (jatkoa) n laajennettu muisti (EMS – expanded memory) n LIM n 1 EMS 4. 0 –standardi (LIM = Lotus, Intel, Microsoft) megatavusta ylöspäin yhtenäinen alue, max 32 MB n rakenne n sivuja 16 kilotavun sivuina myös ylämuistissa n jatkettu muisti (XMS – extended memory) n 1 megatavusta ylöspäin yhtenäinen alue, max 4 GB n toimii suojatussa tilassa (protected mode)

MS-DOS 5. 0 (jatkoa) n aiemmin ylämuistin, HMA-muistin, jatketun (XMS) tai laajennetun muistin (EMS) käyttöä varten tarvittiin erillisiä kolmansien osapuolien ohjelmistoja - esimerkiksi Qemm 386 tai 386 max n uusia apuvälineitä himem. sys, emm 386. exe ja loadhigh n Config. sys-tiedostoon devicehigh ja ”dos=high, umb” - käyttöjärjestelmän osia, laiteohjaimia ja muistiresidenttejä ohjelmia voitiin siirtää ylemmille muistialueille - 640 -kilon alueelle jäi enemmän vapaata tilaa sovellusten suoritusta varten

MS-DOS 5. 0 (jatkoa) n esimerkkilaitteen muistin rakenne

MS-DOS 5. 0 (jatkoa) n muita uusia komentoja doskey, edit, expand, help, loadfix, mem, mirror, qbasic, setver, undelete ja unformat n doskey: ssä makrot

MS-DOS 6. 0 n julkaistiin 30. 3. 1993 n sisälsi uutuutena joukon muilta ohjelmistovalmistajilta lisensoituja apuohjelmia: n kiintolevyn tuplaaja Doublespace n tiedostojärjestelmän n Memmaker eheyttämistä varten defrag automatisoimaan muistinhallintaa n käynnistysvalikot (Multiconfig) n varmuuskopiointi – MSBackup n virustorjunta – MS Antivirus

MS-DOS 6. 20 n julkaistiin jo syksyllä 1993 käyttäjien yllätykseksi n kiireen aiheutti tarve korjata Doublespacea, joka oli saanut julkisuudessa negatiivista palautetta n Versionumero hyppäsi 6. 10: n yli, jotta kilpaileva IBM-DOS 6. 1 jäisi ”vanhanaikaiseksi”. n Scandisk tiedostojärjestelmän huoltamiseen n Doublespacen poisto-ohjelma (uninstall)

MS-DOS 6. 21 n julkaistiin 1994 n ainoa muutos: Doublespace oli jätetty kokonaan pois paketista n Microsoft hävisi oikeudenkäynnin Stac Electronics vastaan, joka oli Doublespacessa käytetyn pakkausalgoritmin kehittäjä.

MS-DOS 6. 22 n julkaistiin 1994 n kiintolevyn pakkausohjelmaksi Drive. Space n viimeinen MS-DOS n puutteina yhä n 640 kilon muistiraja n tiedoston ei ja hakemistonimien lyhyys (8+3 merkkiä) graafista käyttöliittymästandardia n Microsoft ei enää korjannut näitä, vaan keskittyi Windowsiin

Yhteenveto n käyttöjärjestelmien vs. laitteiston kehitys n käyttöjärjestelmät n Rousku muutaman vuoden jäljessä ja Kivimäki: MS-DOS 6. 22: n ominaisuudet olisi pitänyt olla jo Intelin julkistaessa 386 -prosessorin vuonna 1995, jolloin tuotannossa oli MS-DOS 3. 1. n MS-DOS: lla suuri merkitys käyttöjärjestelmien kehityksessä n Entä jos Digital Research olisi aikanaan tarttunut IBM: n tarjoukseen? - CP/M: lle MS-DOS: n asema - käyttöjärjestelmien historiasta oli muodostunut hyvinkin erilainen