Tietojenk

1
Tietojenkäsittelytieteen historia
seminaariMS-DOS-käyttöjärjestelmän kehitys

• Petteri Salonvaara
• 31.1.2006

Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
2
esityksen sisältö

• 1 sisältö ja aiheen rajaus
• 2 Microsoftin ja MS-DOSin alkutaipaleen
  historiaa
• 3 MS-DOSin rakenne
• 4 MS-DOSin versiokehitys
• 4.1 PC/MS-DOS 1.0 - 1.25
• 4.2 MS-DOS 2.0 - 2.25
• 4.3 MS-DOS 3.0 - 3.3
• 4.4 MS-DOS 4.0 - 4.01
• 4.5 MS-DOS 5.0
• 4.6 MS-DOS 6.0 - 6.22
• 5 DOS-demo
• 6 Yhteenveto

3
aiheen rajaus

• erisnimi MS-DOS (Microsoft Disk Operating System)
  tarkoittaa merkkipohjaista versiota
• joissakin lähteissä Windowsin versioita kutsutaan
  myös MS-DOSksi
• MS-DOS 7.0 Windows 95
• MS-DOS 7.1 Windows 95OSR2/Windows 98
• MS-DOS 8.0 Windows ME
• käsittelyn ulkopuolelle muiden valmistajien
  DOSsit
• IBM PC-DOS, DR-DOS, FreeDOS, OpenDOS ja PTS-DOS
• poikkeuksena PC-DOS 1.0

4
Microsoftin ja MS-DOSn alkutaivalta

• IBM havitteli vuonna 1981 uusiin IBM
  PC-työasemiinsa Digital Researchin
  CP/M-käyttöjärjestelmää (Command Processor for
  Microcomputers) ...
• ... huonolla menestyksellä.
• IBM kääntyi pienen ja tuntemattoman
  ohjelmistoyrityksen Microsoftin puoleen
• tilasi tältä käyttöjärjestelmän
• Microsoftin tuotteita XENIX ja kääntäjiä Basic-,
  Cobol-, Fortran ja Pascal-kielille
• Microsoftilla vuoden 1980 lopussa 40 työntekijää
  ja vuoden liikevaihto 7.520.720 dollaria

5
Microsoftin henkilökunta vuonna 1978
6
Microsoftin ja MS-DOSn alkutaivalta (jatkuu)

• IBMn projektilla kiire
• Microsoft osti Seattle Computer Products
  -yhtiöltä lisenssin QDOS-käyttöjärjestelmään
  (Quick and Dirty Operating System) 50.000
  dollarin hinnalla
• Microsoft paranteli hieman QDOSia ja nimesi
  tuotteen PC-DOSksi
• Microsoft sai neuvoteltua itselleen hyvän
  sopimuksen
• sai pitää DOSin oikeudet itsellään
• provision IBMn tekemästä PC-DOS-myynnistä
• tuote alkusysäys Bill Gatesin ja Microsoftin
  menestystarinalle

7
MS-DOSin rakenne

• sisäiset komennot komentotulkissa command.com,
  joka keskusmuistissa
• pysyvä osa
• siirtyvä osa
• ulkoiset komennot Dos-alihakemistossa tiedostoina
• asetustiedostot config.sys ja autoexec.bat

8
MS-DOSin rakenne (jatkoa)

• käynnistysprosessi
• käynnistyssektori (boot sector) ladataan
  keskusmuistiin
• käynnistyssektori lataa io.sysin
• Io.sys lataa msdos.sysin
• Io.sys asettaa oheislaitteiden alkuarvoja
  msdos.sysin arvojen mukaisesti
• io.sys pyytää msdos.sysiä
• toteuttamaan config.sysin asetukset
• lataamaan ajurit
• lataamaan komentotulkin command.com
• Komentotulkki command.com
• ajaa autoexec.batin komennot
• tuo ruudulle komentokehotteen

9
MS-DOSin rakenne (jatkoa)

• FAT16-tiedostojärjestelmä (file allocation table)
• linkitetyt listat
• fragmentoituminen ongelmana
• tiedosto- ja hakemistonimissä max. 8 3 merkkiä
• ensiöosio (primary partition), jatkettu osio
  (extended partition) ja loogiset levyt, max koko
  2 GB
• levypinta jaettu varausyksiköihin

osion koko MB 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
10
PC-DOS 1.0 ja MS-DOS 1.0

• julkaistiin elokuussa 1981
• toimi vain IBMn mikroissa PC-DOS
• osa lähteistä kutsuu myös MS-DOSksi
• käynnistys ja käyttö 160-kilotavun levykkeeltä
• FAT12-tiedostojärjestelmä
• siis ei kiintolevytukea
• ei hakemistoja -gt tiedostot juuressa
• levykkeen toinen puoli jäi käyttämättä
• keskusmuistin tarve minimissään 64 kilotavua

11
MS-DOS 1.25

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

12
MS-DOS 2.0

• julkaistiin maaliskuussa 1983
• käynnistys 360-kilotavun levykkeeltä
• sektoreiden lukumäärä kasvatettu 8 -gt 9
• 15 megatavun kiintolevylle tuki
• käskyt hakemistorakenteen hallintaan
• config.sys-tiedosto ajureita ja asetuksia varten
• ansi.sys-ajuri
• fileslukumäärä -asetus

13
MS-DOS 2.0 (jatkoa)

• uusia komentoja
• if, for ja goto mahdollistamaan silmukat
• echo, find, fc, more, path, print, prompt, set,
  sort ja verify
• keskusmuistin tarve 128 kilotavua
• seuraavina kuukausina julkaistiin päivityksiä
  versioina 2.05, 2.11, 2.2 ja 2.25
• pieniä laajennuksia aika-, päiväys- ja
  näppäimistöasetuksiin

14
MS-DOS 3.0

• julkaistiin elokuussa 1984
• levykeaseman kapasiteetti kasvoi 1,2 megatavuun
• tuki suuremmille kiintolevyosioille
• FAT16-tiedostojärjestelmä
• 32 MB max. osiokoko
• pyrki korjaamaan MS-DOS 2.0n virheitä, mutta
  seurauksena lisää ja pahempia virheitä
• -gt kaikkein bugisin MS-DOS

15
MS-DOS 3.0 (jatkoa)

• uusia komentoja attrib, graftabl, keyb, select ja
  share
• Config.sys-tiedostoon uusia asetuksia country,
  lastdrive, vdisk.sys ja fcbs

16
MS-DOS 3.1

• julkaistiin 1984 vuoden lopussa
• korjasi MS-DOS 3.0n virheitä
• lähiverkkotuki
• tiedostojen lukitukset
• uusi käskyjä join ja subst
• config.sys-tiedostoon shell-asetus

17
MS-DOS 3.2

• julkaistiin kesällä 1986
• IBM Token ring -tuki
• tuki 3.5" levykkeille 720 kilotavun
  kapasiteetilla
• tuki kahdelle osiolle per kiintolevy
• ensiöosio (primary partition) ja jatkettu osio
  (extended partition), jossa 1 looginen levy
• uusi käskyjä append, replace ja xcopy
• config.sysiin ramdrive.sys ja driver.sys

18
MS-DOS 3.3

• julkaistiin vuonna 1987
• merkittävin uusi ominaisuus koodisivujen
  käyttöönotto
• levykeasematuki 3,5 1,44 MB levyke
• kiintolevyille usean loogisen levyn tuki per
  jatkettu osio
• gt enemmän kuin 2 osiota per levy

19
MS-DOS 3.3 (jatkoa)

• uusia käskyjä chcp, fastopen, nlsfunc ja call
• Config.sys-tiedostoon display.sys ja printer.sys
• Display.sys tuki EGA- ja VGA-näyttötiloja
• Printer.sys tuki IBMn kirjoitinmalleja
  Proprinter ja Quietwriter III

20
MS-DOS 4.0

• julkaistiin heinäkuussa 1988
• myös suomenkielisenä
• optiona graafinen käyttöliittymä Dosshell

21
MS-DOS 4.0 (jatkoa)

• kiintolevyn osion maksimikoko kasvoi 32
  megatavusta 2 gigatavuun
• 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
• osa vanhemmista sovelluksista ei kuitenkaan
  tunnistanut uutta yli 32 megatavun aluetta
• ohjelmistovalmistajat mukaan päivityskierteeseen

22
MS-DOS 4.0 (jatkoa)

• levyvälimuisti smartdrv.sys
• muita uusia komentoja
• mem
• xmaem.sys ja xma2ems.sys laajennetun muistin (EMS
  expanded memory) käyttöä varten
• laitteistovalmistajakohtainen toteutus
• vuoden 1988 lopussa julkaistiin MS-DOS 4.01
• sisälsi pieniä korjauksia

23
MS-DOS 5.0

• julkaistiin 11.6.1991
• ensimmäinen MS-DOS-versio, jolle toteutettiin
  laaja beta-testaus
• n. 7000 testaajaa etsi ohjelmavirheitä vuoden
  ajan
• tuloksena tuotantoversiosta ei löytynyt
  merkittäviä virheitä

24
MS-DOS 5.0 (jatkoa)

• merkittäviä parannuksia muistinkäsittelyyn
• DOS käyttää vain 640 kilotavun perusmuistia
  (conventional memory) toimintaansa 640 kilon
  muuri (640K barrier)
• alkutaipaleen virhearvio muistintarpeen
  kehityksestä
• Intel 8088-prosessori tukee max 1 MB ram
• 640 kilotavua jaettiin DOSille
• 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)

25
MS-DOS 5.0 (jatkoa)

• uusia tuettuja muistityyppejä
• HMA-muisti (high memory area)
• 1024 KB 1088 KB 64 kilotavua
• "By a strange design glitch the Intel 80286 and
  subsequent processors can actually address 1764
  KB minus 16 bytes of memory (from 00000000 to
  FFFFFFFF (equivalent to the memory address FFFF0
  FFFF 10FFEF ), 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
  FFFF0010 was equivalent to 00000000."
  wikipedia 23.1.2006

26
MS-DOS 5.0 (jatkoa)

• laajennettu muisti (EMS expanded memory)
• LIM EMS 4.0 standardi (LIM Lotus, Intel,
  Microsoft)
• 1 megatavusta ylöspäin yhtenäinen alue, max 32
  MB
• rakenne 16 kilotavun sivuina
• sivuja myös ylämuistissa
• jatkettu muisti (XMS extended memory)
• 1 megatavusta ylöspäin yhtenäinen alue, max 4 GB
• toimii suojatussa tilassa (protected mode)

27
MS-DOS 5.0 (jatkoa)

• aiemmin ylämuistin, HMA-muistin, jatketun (XMS)
  tai laajennetun muistin (EMS) käyttöä varten
  tarvittiin erillisiä kolmansien osapuolien
  ohjelmistoja
• esimerkiksi Qemm386 tai 386max
• uusia apuvälineitä himem.sys, emm386.exe ja
  loadhigh
• Config.sys-tiedostoon devicehigh ja
  doshigh,umb
• käyttöjärjestelmän osia, laiteohjaimia ja
  muistiresidenttejä ohjelmia voitiin siirtää
  ylemmille muistialueille
• 640-kilon alueelle jäi enemmän vapaata tilaa
  sovellusten suoritusta varten

28
MS-DOS 5.0 (jatkoa)

• esimerkkilaitteen muistin rakenne

29
MS-DOS 5.0 (jatkoa)

• muita uusia komentoja doskey, edit, expand, help,
  loadfix, mem, mirror, qbasic, setver, undelete ja
  unformat
• doskeyssä makrot

30
MS-DOS 6.0

• julkaistiin 30.3.1993
• sisälsi uutuutena joukon muilta
  ohjelmistovalmistajilta lisensoituja apuohjelmia
• kiintolevyn tuplaaja Doublespace
• tiedostojärjestelmän eheyttämistä varten defrag
• Memmaker automatisoimaan muistinhallintaa
• käynnistysvalikot (Multiconfig)
• varmuuskopiointi MSBackup
• virustorjunta MS Antivirus

31
MS-DOS 6.20

• julkaistiin jo syksyllä 1993 käyttäjien
  yllätykseksi
• kiireen aiheutti tarve korjata Doublespacea, joka
  oli saanut julkisuudessa negatiivista palautetta
• Versionumero hyppäsi 6.10n yli, jotta kilpaileva
  IBM-DOS 6.1 jäisi vanhanaikaiseksi.
• Scandisk tiedostojärjestelmän huoltamiseen
• Doublespacen poisto-ohjelma (uninstall)

32
MS-DOS 6.21

• julkaistiin 1994
• ainoa muutos Doublespace oli jätetty kokonaan
  pois paketista
• Microsoft hävisi oikeudenkäynnin Stac Electronics
  vastaan, joka oli Doublespacessa käytetyn
  pakkausalgoritmin kehittäjä.

33
MS-DOS 6.22

• julkaistiin 1994
• kiintolevyn pakkausohjelmaksi DriveSpace
• viimeinen MS-DOS
• puutteina yhä
• 640 kilon muistiraja
• tiedosto- ja hakemistonimien lyhyys (83 merkkiä)
• ei graafista käyttöliittymästandardia
• Microsoft ei enää korjannut näitä, vaan keskittyi
  Windowsiin

34
Yhteenveto

• käyttöjärjestelmien vs. laitteiston kehitys
• käyttöjärjestelmät muutaman vuoden jäljessä
• Rousku ja Kivimäki MS-DOS 6.22n ominaisuudet
  olisi pitänyt olla jo Intelin julkistaessa
  386-prosessorin vuonna 1995, jolloin tuotannossa
  oli MS-DOS 3.1.
• MS-DOSlla suuri merkitys käyttöjärjestelmien
  kehityksessä
• Entä jos Digital Research olisi aikanaan
  tarttunut IBMn tarjoukseen?
• CP/Mlle MS-DOSn asema
• käyttöjärjestelmien historiasta oli muodostunut
  hyvinkin erilainen