Structure du système d'exploitation

Le système d'exploitation MS-DOS est partitionné en plusieurs couches servant à isoler la logique du noyau du système d'exploitation, et la perception de l'utilisateur du système, du matériel sur lequel il s'exécute. Ces couches sont :

• Le module BIOS (abréviation de l'anglicisme Basic Input/Output System)
• Le noyau DOS
• Le processeur de commandes (l'interpréteur de commande)

Le module BIOS

Le BIOS est spécifique au système informatique individuel et est fourni par le fabricant du système. Il contient les pilotes dépendants du matériel résident par défaut pour les périphériques suivants :

• Écran et clavier de la console (CON)
• Imprimante ligne (PRN)
• Périphérique auxiliaire (AUX)
• Date et heure (CLOCK$)
• Périphérique de disque de démarrage (périphérique de bloc)

Le noyau du MS-DOS communique avec ces pilotes de périphérique via des paquets de demande d'entrée/sortie; les pilotes convertissent ensuite ces demandes en commandes appropriées pour les différents contrôleurs matériels. Dans de nombreux systèmes MS-DOS, y compris le IBM PC, les parties les plus primitives des pilotes matériels se trouvent dans la mémoire morte (ROM) afin de pouvoir être utilisées par des applications autonomes, des diagnostics et le programme de démarrage du système. Les termes résident et installable sont utilisés pour faire la distinction entre les pilotes intégrés au BIOS et les pilotes installés lors de l'initialisation du système par les commandes DEVICE dans le fichier CONFIG.SYS. Le BIOS est lu dans la mémoire vive (RAM) lors de l'initialisation du système dans le cadre d'un fichier nommé IO.SYS. (Dans le système d'exploitation PC-DOS de l'entreprise IBM, le fichier s'appelle plutôt IBMBIO.COM). Ce fichier est marqué avec les attributs spéciaux cachés et système et n'est pas visible utilisant la commande par défaut DIR.

Le noyau DOS

Le noyau DOS met en oeuvre le système d'exploitation MS-DOS tel qu'il est vu par les programmes d'application. Le noyau est un programme propriétaire fourni par l'entreprise Microsoft et fournit une collection de services indépendants (essentiellement l'interruption 21h) du matériel appelés fonctions système. Ces fonctions sont les suivantes :

• Gestion des fichiers et des enregistrements (FCB, identificateur de descripteur Handle)
• Gestion de la mémoire
• Entrée/sortie de périphérique de caractères
• Échange avec d'autres programmes
• Accès à l'horloge en temps réel

Les programmes peuvent accéder aux fonctions du système en chargeant des registres avec des paramètres spécifiques à la fonction, puis en les transférant vers le système d'exploitation au moyen d'une interruption logicielle (interruption 20h, interruption 21h, interruption 22h, interruption 23h, interruption 24h,...). Le noyau DOS est lu en mémoire lors de l'initialisation du système à partir du fichier MSDOS.SYS sur le disque de démarrage. (Le fichier s'appelle IBMDOS.COM sous PC-DOS.) Ce fichier est marqué avec les attributs cachés et système.

Le processeur de commande

Le processeur de commandes, ou interpréteur de commande, est l'interface de l'utilisateur avec le système d'exploitation. Il est responsable de l'analyse et de l'exécution des commandes utilisateur, y compris le chargement et l'exécution d'autres programmes à partir d'un disque ou d'un autre périphérique de l'entreposage de masse.   L'interpréteur de commande par défaut fourni avec MS-DOS se trouve dans un fichier appelé COMMAND.COM. Bien que le prompt et les réponses COMMAND.COM constituent la perception complète de MS-DOS par l'utilisateur ordinaire, il est important de réaliser que le COMMAND.COM n'est pas le système d'exploitation, mais simplement une classe spéciale de programme s'exécutant sous le contrôle de MS-DOS. L'interpréteur de commande COMMAND.COM peut être remplacé par un interpréteur de commande de la conception du programmeur en ajoutant simplement une directive SHELL au fichier de configuration système (CONFIG.SYS) sur le disque de démarrage du système. Le logiciel COMMAND-PLUS de l'entreprise ESP Systems ou le 4DOS de JP Software en sont des exemples d'une utilisation alternative.