Tietojenkäsittelytieteen historia –seminaari: MS-DOS-käyttöjärjestelmän kehitys Petteri Salonvaara 31.1.2006 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta.

Esitys aiheesta: "Tietojenkäsittelytieteen historia –seminaari: MS-DOS-käyttöjärjestelmän kehitys Petteri Salonvaara 31.1.2006 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta."— Esityksen transkriptio:

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

2 esityksen sisältö 1 sisältö ja aiheen rajaus
2 Microsoftin ja MS-DOS:in alkutaipaleen historiaa 3 MS-DOS:in rakenne 4 MS-DOS:in versiokehitys 4.1 PC/MS-DOS 4.2 MS-DOS 4.3 MS-DOS 4.4 MS-DOS 4.5 MS-DOS 5.0 4.6 MS-DOS 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-DOS:ksi: MS-DOS 7.0 = Windows 95 MS-DOS 7.1 = Windows 95OSR2/Windows 98 MS-DOS 8.0 = Windows ME käsittelyn ulkopuolelle muiden valmistajien DOS:sit IBM PC-DOS, DR-DOS, FreeDOS, OpenDOS ja PTS-DOS poikkeuksena PC-DOS 1.0

4 Microsoftin ja MS-DOS:n 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 dollaria

5 Microsoftin henkilökunta vuonna 1978

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

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

9 MS-DOS:in rakenne (jatkoa)
FAT16-tiedostojärjestelmä (file allocation table) linkitetyt listat fragmentoituminen ongelmana tiedosto- ja hakemistonimissä max merkkiä ensiöosio (primary partition), jatkettu osio (extended partition) ja loogiset levyt, max koko 2 GB levypinta jaettu varausyksiköihin: osion koko MB varausyksikön koko ,9 MB 2 KB ,9 MB 4 KB ,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 IBM:n mikroissa = PC-DOS osa lähteistä kutsuu myös MS-DOS:ksi käynnistys ja käyttö 160-kilotavun levykkeeltä FAT12-tiedostojärjestelmä siis ei kiintolevytukea ei hakemistoja -> 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 -> 9 15 megatavun kiintolevylle tuki käskyt hakemistorakenteen hallintaan config.sys-tiedosto ajureita ja asetuksia varten ansi.sys-ajuri files=lukumäärä -asetus

13 MS-DOS 2.0 (jatkoa) uusia komentoja keskusmuistin tarve 128 kilotavua
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 2.0:n virheitä, mutta seurauksena lisää ja pahempia virheitä -> 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 3.0:n 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.sys:iin 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 => 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 IBM:n 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 ensimmäinen MS-DOS-versio, jolle toteutettiin laaja beta-testaus n 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 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)

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 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 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 FFFF:0010 was equivalent to 0000:0000." [wikipedia ]

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 ”dos=high,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 doskey:ssä makrot

30 MS-DOS 6.0 julkaistiin 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 6.10:n 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 (8+3 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 6.22:n ominaisuudet olisi pitänyt olla jo Intelin julkistaessa 386-prosessorin vuonna 1995, jolloin tuotannossa oli MS-DOS 3.1. MS-DOS:lla suuri merkitys käyttöjärjestelmien kehityksessä Entä jos Digital Research olisi aikanaan tarttunut IBM:n tarjoukseen? CP/M:lle MS-DOS:n asema käyttöjärjestelmien historiasta oli muodostunut hyvinkin erilainen